병원균의 병원성 유전자 데이터베이스 개발
과학기술부는 21C 프론티어 미생물유전체활용기술개발사업(단장 오태광)에서 공통기반사업으로 추진하는 미생물유전체정보기지(연구책임자 한국생명공학연구원 김지현; http://www.gem.re.kr/)에서 병원균의 병원성 유전자 부위를 체계적으로 조사, 정리하여 데이터베이스화함으로써 병원성 유전자의 빠른 검색 및 분석이 가능한 시스템인 PAIDB(pathogenicity island database)를 개발하여 공개한다고 발표하였다.
미생물 유전체 상에서 다른 미생물로부터 도입된 병원균의 병원성 유전자 부위를 학술적으로 병원성 유전자“섬”(pathogenicity island, PAI)이라고 하는데, 김지현·허철구·윤성호 연구팀에서는 현재 889개의 알려진 PAI와 118 종의 미생물 유전체 내에서 PAI라고 예측된 310개의 유전자 군을 데이터베이스화하여 간편하게 검색할 수 있도록 하였으며 PAI Finder라는 검색엔진을 이용하면 임의의 유전자 서열에서 PAI 포함 여부를 분석할 수 있다.
이번 연구개발성과는 생명과학 분야 저명 저널인 Nucleic Acids Research의 Advance Access에 11월 7일자로 웹으로 공개되었으며 2007년 첫 호인 데이터베이스 이슈에 정식으로 논문이 게재될 예정이다. 이 연구팀에서는 지난 2005년도에 다양한 미생물 균주의 유전체 내에서 병원성 유전자 군을 컴퓨터를 이용해 찾아낼 수 있는 알고리듬을 개발하여 생물정보학 분야 전문저널인 BMC Bioinformatics에 보고하였고, 이를 기반으로 하여 이번에 개발된 PAIDB는 연말에 NAR Molecular Biology Database Collection에도 entry number 944로 등재될 계획이다.
병원성 유전자 부위 PAI를 검출하는 방법을 확립하고 데이터베이스를 개발한 윤성호 박사는 “그동안 병원성 유전자의 탐색은 관련 생물학자의 전문지식과 수작업을 통해 이루어졌으나 본 시스템의 개발로 비전문가도 유전체에서 병원성 유전자를 빠르고 쉽게 수행할 수 있어 병원균의 병원성 연구에 기여”할 것이라고 하였고,
PAIDB 구축을 진두지휘한 김지현 박사도 “외국에서 최근에 유사한 데이터베이스가 한 두 종 개발된 적은 있으나 병원성 유전자를 유전체 수준에서 검색 및 분석할 수 있는 시스템이 개발된 것은 이번이 처음이므로 그 의미가 크다”고 하였다.
또한, 이번 연구 성과에 대해 사업단장 오태광 박사는 “현재 전 세계적으로 신·변종 전염병, 바이오테러, 생화학전, 동식물 질병의 확산이 큰 문제로 대두되는 상황에서 본 시스템의 구축으로 병원균 및 전염병 탐색을 위한 진단시약 개발 등 국내·외적으로 증대되고 있는 보건, 안보의 위협에 적절히 대처하는 데 기여할 수 있을 것”이라고 평하였다.
PAIDB는 미생물프론티어사업단 미생물유전체정보기지 홈페이지의 PAIDB 웹사이트( http://www.gem.re.kr/paidb/ )에서 무료로 이용할 수 있다.
□ Pathogeniciy island (PAI)
- 병원균 유전체에 존재하는 병원성 유전자들이 포함된 외래 유전자 세트. 항생제 내성 유전자처럼 다른 균주로의 전이가 가능하므로 비병원성 균주를 병원균으로 만들어 신·변종의 전염병의 출현을 야기하며 전 세계적으로 PAI로 인한 병발 경로 및 PAI의 진단 연구가 활발히 이루어지고 있음
□ Nucleic Acids Research (NAR; http://nar.oxfordjournals.org/)
- 유전체학, 컴퓨터생물학, 분자생물학, 핵산생화학, 구조생물학 분야를 망라하는 저명 전문 저널로서 영국 옥스퍼드 대학교 출판부(Oxford University Press; http://www.oup.co.uk/)에서 발행하는 Life Sciences 분야의 대표 저널 중의 하나임
□ BMC Bioinformatics(http://www.biomedcentral.com/bmcbioinformatics/)
- BioMed Central(BMC; http://www.biomedcentral.com/)에서 발행하는 생물정보학 분야 전문 저널로서 open access를 지향하는 BMC의 대표적인 저널임
웹사이트: http://www.most.go.kr
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기초연구국 원천기술개발과 바이오 팀장 이석래 031-436-8607
