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168개 고세균 균주들의 보존적 유전자에 관한 연구

Investigation of Conservative Genes in 168 Archaebacterial Strains

Journal of Life Science 2020년 30권 9호 p.813 ~ 818
이동근, 이상현,
소속 상세정보
이동근 ( Lee Dong-Geun ) - Silla University College of Medical Life Sciences Department of Pharmaceutical Engineering
이상현 ( Lee Sang-Hyeon ) - Silla University College of Medical Life Sciences Department of Pharmaceutical Engineering

Abstract

고세균 유전체들 사이의 공통적 유전자를 파악하는 archaeal clusters of orthologous genes (arCOG) 알고리즘으로, 168 균주의 고세균들에 공통적인 보존적 유전자를 파악하고자 하였다. 보존된 ortholog의 수는 168, 167, 166 및 165 균주에서 각각 14, 10, 9 및 8개였다. 이들 41개의 arCOG 중에서 번역, 리보솜 구성 및 생합성에 관련된 arCOG가 13개로 가장 많았고 DNA의 복제와 재조합 및 수복에 관련된 arCOG가 10개로 다음으로 많았다. 168개의 고세균 균주들에 보존적인 14개의 arCOG들은 tRNA synthetase가 6개로 가장 많았다. 리보솜과 반응, tRNA 합성, DNA 복제, 전사와 관련한 arCOG가 각 2개씩으로 고세균에서 단백질 발현의 중요성을 알 수 있었다. 보존적 arCOG 구성원들의 distance value의 평균으로 3개 이상의 구성원을 가지는 강(class)과 목(order) 수준에서 유전체를 분석한 결과, Euryarchaeota 문의 Archaeoglobi 강과 Thermoplasmata 강이 각각 최저치와 최고치를 나타내었다. 본 연구는 기초과학 연구와 함께 항균제 개발 및 종양 제어 등에 필요한 자료를 제공할 수 있을 것이다.

The archaeal clusters of orthologous genes (arCOG) algorithm, which identifies common genes among archaebacterial genomes, was used to identify conservative genes among 168 archaebacterial strains. The numbers of conserved orthologs were 14, 10, 9, and 8 arCOGs in 168, 167, 166, and 165 strains, respectively. Among 41 conserved arCOGs, 13 were related to function J (translation, ribosomal structure, and biogenesis), and 10 were related to function L (replication, recombination, and repair). Among the 14 conserved arCOGs in all 168 strains, 6 arCOGs of tRNA synthetase comprised the highest proportion. Of the remaining 8 arCOGs, 2 are involved in reactions with ribosomes, 2 for tRNA synthesis, 2 for DNA replication, and 2 for transcription. These results showed the importance of protein expression in archaea. For the classes or orders having 3 or more members, genomic analysis was performed by averaging the distance values ??of the conservative arCOGs. Classes Archaeoglobi and Thermoplasmata of the phylum Euryarchaeota showed the lowest and the highest average of distance value, respectively. This study can provides data necessary for basic scientific research and the development of antibacterial agents and tumor control.

키워드

Archaeal genome; arCOG (archaeal cluster of orthologous groups of proteins); conservative gene; ortholog

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