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빛이 곰팡이의 성장과 발달을 조절한다. 2006.05.10
작성자 : 관리자(ks@biozonekorea.com)   작성일 : 2006.05.10   조회수 : 2453
곰팡이는 주로 어두운 곳에서 산다.

곰팡이는 햇빛이 없는 장소에서 삶으로써 탈수와 UV에 의한 손상을 피할 수 있다.
따라서 빛을 감지하는 능력은 모든 종류 곰팡이의 적응능력인 것이다.
빛을 감지하는 한 쌍의 단백질이 곰팡이 Neurospora crassa (:세종류 곰팡이 소구룹중하나인 ascomycete에 속하며 낭구조안에 성포자(sexual spore)를 생성)에서 동정되어왔으나, 다른 곰팡이에서 그러한 연구는 없었다.

그런데 최근 Alexander 등은 Cryptococcus neoformans (basidiomycete에 속하며, 곤봉구조물의 끝에 성 포자를 생성하는 것이 특징)에서 유사한 단백질 쌍에 의해서 짝짓기와, 증식, 그리고 사람에의 병원성을 조절된다는 것을 밝혔다.

N. crassa에서 청색광은 단백질White collar 1에 의해 감지되며, 이 단백질은 빛을 흡수하는 색소인 플라빈과 상호 작용한다.
그리고 White collar 1은 White collar 2에 결합하고, 이 복합체는 전사인자로 작용한다.

이 연구에서 저자들은 곰팡이 C. neoformans 게놈에서 빛 감지와 관련된 다른 유전자들뿐만 아니라 이들 두 유전자와 진화적 기원이 유사한 유전자를 연구하여, BWC1과 다른 빛 감지 후보 유전자들을 동정하였다.

BWC1 만의 돌연변이로도 C. neoformans 는 빛에 반응하지 못한다는 사실을 밝혔으며, 또한 야생 형에서 짝짓기와 자실체의 형성은 청색 광에 노출로 억제되는 반면에, BWC1 돌연변이는 빛의 영향을 받지 않았다.

또한 흥미롭게도 두 짝짓기 균주 중에 어느 것이 돌연 변이되든 빛에 의한 짝짓기 억제는 일어나지 않았다.
이는 곰팡이 짝짓기의 핵심인 세포융합과정은 융합 가능한 하나의 세포만 있으면 된다는 것을 시사한다.
또한 bwc1 돌연변이체는 UV에 극도로 민감했다.
그리고 빛을 이용하여 DNA 손상을 회복시키는 단백질인 포토리아제(photolyase)들은 C. neoformans 게놈에서 발견되지 않았다.

앞으로의 연구로 Bwc1이 어떻게 기능을 하여 UV저항성을 나타내는가를 밝혀야 하겠지만, 본 연구는 이 단백질들이 UV와 청색파장을 감지할 수 있다는 것을 보여주었다.

Bwc1단백질과 기능적으로 상호작용하는 다른 단백질을 동정하기 위해, 저자들은 약 3000개의 돌연변이체를 실험에 사용하여, bwc1돌연변이체와 유사한 표현형을 보이는 3개의 균주를 찾았다.
이 과정을 동정된 것 중 하나가 BWC2 로 N. crassa White collar 2 에 해당되며, Bwc1에 결합한다. 결론적으로 이 두 단백질이 C. neoformans짝짓기에 필요한 두 가지 핵심 유전자의 전사수준에 영향을 미친다.

흥미롭게도 두 단백질 중 하나에 돌연변이는 야생형보다 약한 병원성을 보였다.
이와 관련하여 저자들은 유사한 단백질들이 다른 병원성 균인 C. neoformans에서도 발견되었으며, 돌연변이에 의한 병원성 약화는 질병유발과 관련된 새로운 유전자의 동정에 유용할 것이라고 했다.
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