글로벌 해양 미생물 다양성과 생물탐사에서의 잠재력
Abstract
지난 20년 동안 해양 시스템에서 수집된 미생물 게놈의 수가 눈에 띄게 증가했습니다. 그러나 이러한 해양 유전체 다양성을 생명공학 및 생의학 응용 분야로 전환하는 것은 여전히 도전 과제였습니다.
여기서 우리는 공개된 해양 메타게놈에서 43,191개의 세균과 고세균 게놈을 회수하여 138개의 서로 다른 문을 포함하는 광범위한 다양성을 포괄하며, 해양 세균 게놈 크기의 상한선을 재정의하고 CRISPR-Cas 시스템과 항생제 내성 유전자 사이의 복잡한 상호작용을 밝혔습니다. 이 해양 게놈에 대한 컴퓨터 기반 생물탐사 (bioprospecting)를 통해 새로운 CRISPR-Cas9 시스템, 10개의 항균 펩타이드, 그리고 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET : polyethylene terephthalate)를 분해하는 3개의 효소를 발견했습니다. 실험실 실험에서 이들의 효과와 효능이 확인되었습니다.
이 연구는 글로벌 규모의 시퀀싱 프로젝트가 해양에서 미생물 다양성이 어떻게 진화하고 유지되는지에 대한 이해를 높이며, 이러한 프로젝트가 생명공학 및 생의학 발전을 지속적으로 활용할 수 있는 방법을 제시한다는 증거를 제공합니다.