대사길항물질에 의한 미생물의 생육조해는 그 시험계에 대사검질을 첨가하므로써 회복되는 것이며 최소검정배지에 대한 대사조해에 대사물질, 예로 amino산, 핵산등을 첨가해서 조해회복을 screening하므로써 그들 물질(amino산 핵산등)의 대사에 길항하는 새로운 화합물을 발견할수가 있다. 이러한 견지에서 고선균이 생산하는 새로운 amino 산대사 길항물질이 탐색을 목적으로하여 screening한 결과 토양에서 새로이 분이한 Streptomyces 1주의 탑양액중에 L-threonine에만 결항작용을 나타내는 물질의 존재를 확인하고 유사구조를 갖는 2종의 tripeptide 대사조항물질의 단이에 성공하였으며 이들을 plumbemycin A 및 B라고 명명하였다.(중략)
최근 글로벌 OTT 서비스에서 한국드라마가 세계적 인기를 얻음에 따라 드라마 콘텐츠의 가치가 높아지고 있다. 드라마 대본은 드라마 제작에 있어서 핵심이 되는 데이터로, 특히 대사에는 인물의 특성이 잘 나타나 있다. 본 논문에서는 KoBERT 모델을 활용해 드라마 대사에서 인물의 특성 중 하나인 성별을 구분하고 실험 결과를 제시한다. KoBERT 모델로 대사의 성별을 분류한 뒤, 콘텐츠 분석과 인공지능 창작 측면에서의 활용 가능성에 대해 논의한다.
최근 DNA microarray, 2-D gel, MS/MS 등 다양한 high-throughput 기술의 발달에 힘입어 생명체의 복잡한 대사특성을 종합적으로 분석하려는 시도가 이루어지고 있으며, 이를 시스템 생물학이라 칭하고 있다. 특히 근래에 들어 고유가 등 산업환경의 변화에 따라 미생물의 대사특성을 개량하여 다양한 화학물질들을 생물학적으로 생산하려는 연구가 최근 많은 관심을 얻고 있으며, 이를 위하여 다양한 시스템 생물학 혹은 시스템 생물공학 연구가 수행되어져 왔다. 본 총설에서는 시스템 생물공학 연구에 대한 소개 및 사용되는 여러 연구전략들을 소개하고, 이러한 시스템 생물공학 연구들이 실제 대사산물 생산균주의 개량에 어떻게 적용되었는지 살펴보고자 한다.
이 논문에서는 대사공학에의 응용에 필수적이며 또한 그 자체의 기술이 학문적으로 상당히 관심을 끄는 C. acetobutylicum에서의 primary metabolic gene cloning에 대하여 정리해 보고자 한다. 우선 C. acetobutylicum의 primary metabolism과 일반적인 대사 조절에 대하여 간략히 살펴보고 이에 관여한 효소들과 gene cloning에 대하여 기술하고자 한다.
높은 C4 대사활성을 보이는 반추위미생물이 가지는 포도당 발효대사 조절양식의 한가지를 대장균에서 모사하였다. 대장균은 glycolytic condition에서는 phosphoenolpyruvate(PEP) ${\leftrightarrow}$ oxaloacetate(OAA)간 반응을 phosphenolpyruvate carboxylase(PPC)에 의해, gluconeogenetic condition에서는 phosphoenolpyruvate carboxykinase(PCK)에 의해 촉매하도록 조절한다. 반면 반추위미생물은 glycolytic condition에서 PCK를 통하여 반응이 촉매된다. 이러한 조절양식의 차이점이 C4 대사활성에 미치는 영향을 조사하기 위하며 ppc가 돌연변이되고 대신 인위적으로 PCK를 발현할 수 있는 대장균을 제조하였다. 이렇게 PEP-OAA간 대사조절이 변이된 대장균 K12 ppc-/pck+는 야생형 K12보다 2.5배의 높은 C4대사활성을 보였다. 대장균에서의 C4 대사생리를 증가시키는 연구는 대사공학을 이용한 여러가지 유용물질(i.e. 숙신산, ALA)생산에 응용하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
대사는 생존과 번식에 필수적이다. 2020년에 업그레이드된 COG (cluster of orthologous proteins) 데이터베이스에는 "pathways" 항목이 있다. 본 연구에서는 COG pathways를 이용하여 1,309개의 원핵생물의 대사 경로를 분석하였다. 63개의 대사경로와 관련된 822개의 COG가 있었고, 각 분류단위의 대사관련 COG의 평균은 200.50개(phylum Mollicutes)에서 527.07개(phylum Cyanobacteria)의 사이였다. MPCR을 대사경로구성율(하나의 게놈에 존재하는 COG 수 / 각 대사 경로를 구성하는 COG의 총 수)로 정의하였다. MPCR이 100%인 대사경로의 수는 원핵생물에 따라 0에서 26의 범위였다. 다수의 원핵생물에서 100% MPCR인 대사경로는 세포벽 합성과 관련된 murein biosynthesis (922종), glycine cleavage (918종), ribosome 30S subunits (903종) 등이었다. MPCR이 0%인 대사경로(종의 수)는 photosystem I (1,263종), A/V (archaea/vacuolar)-type ATP synthase (1,028종) 및 Na+-translocation NADH dehydrogenase (976종) 등이었다. 원핵생물에 따라 3~49개의 대사경로를 전혀 수행할 수 없었다. MPCR의 보존성이 높은 대사경로의 순서는 ribosome 30S subunit (1,309종의 96.1%), murein biosynthesis (86.8%), arginine biosynthesis (80.4%), serine biosynthesis (80.3%) 및 aminoacyl-tRNA synthetases (82.2%) 등이었다. 단백질과 세포벽 합성이 원핵생물에서 중요한 대사경로인 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과와 원핵생물 사이의 대사경로와 관련된 COG는 항생제 및 인공세포의 개발 등에 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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