Bacillus velezensis K10 유전체 분석을 통한 균주 선발 마커 개발 (Development of Genetic Selection Marker via Examination of Genome in Bacillus velezensis K10)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 33권 / 11호 / 897 ~ 904페이지
· 저자명 : 김삼웅, 김영진, 이태욱, 지원재, 방우영, 김태완, 방규호, 갈상완

초록

본 연구는 Bacillus velezensis K10의 유전체 분석결과에 따른 유전자의 고유한 특성을 이용하여 유전자 마커를 탐색하고 확립하여 산업현장에서 활용하기 위해서 수행하였다. B. velezensis K10은 총 4,159,835 bps를 유지하였으며, 5,136개의 단백질을 발현하는 것으로 조사되었다. B. velezensis K10은 표준균주에 비교하여 전반적으로 외부요인에 기인되는 유전자의 이동이 훨씬 많은 것으로 나타났다. 이와 같은 양상에 기인하여 B. velezensis K10은 특유의 유전적 서열을 유지할 수 있는 것으로 추정되었다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 9개 부위를 확보하였다. 후보마커는 일부 다른 영역에서 특이성을 보이는 영역들이 존재했지만, phage 연관 유전자들에서 매우 특이성이 높았기 때문에, 모두 phage 관련 부위에서 모두 탐색되었다. 종간 후보 선발마커로써 B. licheniformis K12, B. velezensis K10, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BV3, BV5~9까지 총 6 프라이머 세트에서 B. velezensis K10 특이적인 PCR 산물이 형성되는 것을 확인하였다. 다른 한편으로, subspecies 수준에서 분석 결과, BV3, 5, 8, 9 등 4 프라이머 세트에서 B. velezensis K10 특이적인 PCR 산물이 형성되는 것을 관찰했다. 분석된 마커 중에서 BV5와 8가 가장 특이성이 높았기 때문에 종(species) 및 아종(sub-species) 수준에서 B. velezensis K10 유전자 선발마커로써 BV5와 8을 활용 가능할 것으로 제의된다.

영어초록

This study was done to develope genetic markers with the unique characteristics of genes according to the genomic information of Bacillus velezensis K10. B. velezensis K10 maintained a total of 4,159,835 bps, which was found to encode 5,136 open reading frames (orfs). B. velezensis K10 was found to have much more gene migration due to external factors overall compared to standard strain B. velezensis JS25R. In order to discover genetic selection markers, orfs on the genome to be easily induced to gene mutation were surveyed such as recombinase, integrase, transposase, and phage-related genes. As a result of the investigation, 9 candidate markers were isolated with high possibility as genetic selection markers. Although a part in the various origin’s areas showed specificities in comparison with homology, the selected markers were all existed in phage-related areas because they were relatively lower homologies in phage-related genes. PCR analysis was done on B. licheniformis K12, B. velezensis K10, B. subtilis, and B. cereus to establish them as inter-species candidate selection markers. As a result, it was confirmed that B. velezensis K10-specific PCR products were formed in a total of 6 primer sets such as BV3 and BV5 to 9. On the other hand, analysis at the subspecies level observed the formation of B. velezensis K10-specific PCR products in 4 primer sets such as BV3, 5, 8, and 9. Among them, since BV5 and BV8 were detected by very specific results, we suggest that BV5 and 8 can be used as B. velezensis K10 gene selection markers at the species and sub-species level.

참고자료

· 없음