초록 ▼

<미생물 유전체 염기서열 해독 및 분석>
。유전체 염기서열 고속 해독 및 분석
- 미생물 4종 유전체 염기서열 완전 해독 (Bifidobacterium animalis subsp. lactis AD011, E. coli B REL606, Leuconostoc citreum KM20, Paenibacillus polymyxa E681)
- 미생물 4종 유전체 초안 작성 (B. bifidum BGN4, B. longum BORI, Streptomyces clauuligerus NRRL 3585, Donghaeana do

<미생물 유전체 염기서열 해독 및 분석>
。유전체 염기서열 고속 해독 및 분석
- 미생물 4종 유전체 염기서열 완전 해독 (Bifidobacterium animalis subsp. lactis AD011, E. coli B REL606, Leuconostoc citreum KM20, Paenibacillus polymyxa E681)
- 미생물 4종 유전체 초안 작성 (B. bifidum BGN4, B. longum BORI, Streptomyces clauuligerus NRRL 3585, Donghaeana dokdonensis DSW-6)
- 미생물 3종에 대한 resequencing (E. coli REL606 유래 변이주 2종 및 E. coli BL2l(DE3))
。모델 미생물 E. coli B의 유전체 및 기능 연구
- E. coli B strain whole-genome 분석을 위해 국제공동연구 콘소시엄 구성
- E. coli B REL606, BL21 균주의 유전체 분석
- E. coli B strain의 유전체 기능과 특성을 알기 위한 K-12 와의 genome, transcriptome, proteome, phenome 비교 분석

<통합 미생물 유전체 정보 분석 시스템 개발>
。E. coli B strain whole-genome 분석 및 integrated genome analysis 시스템 구축
- E. coli 기능 정보 데이터베이스 구축
- Microarray 해석 시스템 구축
- 단백질 동정 도구 개발
- 대장균 'omics’ 해석 시스템 개발
。미생물 정보 분석 시스템 개발
- 미생물 유래 지방 및 에스테르 분해효소 (lipase/esterase) 데이터베이스 구축
- 미생물 유전체 내의 외래 유전자 부위 (genomic island) 및 병원성 유전자 부위(pathogenicity island; PAI) 예측 시스템 개발 및 PAI 데이터베이스 구축 완료
(출처 : 보고서 초록)

Abstract ▼

Attaining a system-Ievel understanding of an microorganism requires multi-dimensional holistic data. Genome sequence information serves as a starting point of so-called functional ‘-omlcs’ research. In this study, we aimed at providing the public with comprehensive information of the microbial genom

Attaining a system-Ievel understanding of an microorganism requires multi-dimensional holistic data. Genome sequence information serves as a starting point of so-called functional ‘-omlcs’ research. In this study, we aimed at providing the public with comprehensive information of the microbial genomes. To do this, we have determined genome sequences of microbes which are suited for industrial or pharmaceutical applications, and constructed an integrated information bank for microbial genome research.

We have sequenced and analyzed 11 kinds of useful microbial genomes. Among those strains are four completely detennined one (Bifidobacterium animalis subsp. lactis AD011 , E. coli B REL606, Leuconostoc citreum KM20, and Paenibacillus polymyxa E681), four draft version (B. bifidum BGN4, B. longum BORI, Streptomyces clavuligerus NRRL 3585, and Donghaeana dokdonensis DSW-6), and 3 E. coli B strains (BL21(DE3) and two evolved REL606s). In particular, we performed a comprehensive analysis of genomes, transcriptomes, proteomes, and phenomes of closely related E. coli B and K-12. This 'multi-omics' comparative approach demonstrates that B strains REL606 and BL21 (DE3) are well-suited for production of recombinant proteins through a greater capacity for amino acid biosynthesis, fewer proteases, and lack of flagella. They also have an additional type II secretion system and different cell wall and outer membrane compositions, which should be more feasible for secretion of protein products. In contrast, MG 1655 and W3110 show higher expression of heat shock genes and are more tolerant to certain stress conditions. An in silico metabolic network of E. coli B that accommodates the multidimensional omics data was reconstructed and validated.

An integrated portal web site(GEM, Genome Encyclopedia of Microbes, http://www.gem.re.kr/) was constructed to provide the outcome of this project - genome information, specialized databases, and bioinformatic tools for microbial research. Along with genome information, two secondary databases are being serviced on GEM, PAIDB(Pathogenicy Island DB) and MELDB(Microbial Esterases and Lipases DB). Comprehensive omics analysis was estabilished for the E. coli B. In this system, users can retrieve comprehensive genome information and do integrated genome analysis, system allowing microarray analysis and peptide mass fingerprinting.

To promote omics based systems research, DNA microarrays of industrial host strain (E. coli B REL606) and Vibrio vulnificus CMCP6 causing septicemia were developed and distributed to domestic microbial research groups.
(출처 : SUMMARY)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 초록 ... 5
• 요약문 ... 6
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 10
• 목차 ... 11
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 12
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 13
• 제1절. 외국연구현황 ... 13
• 제2절. 국내연구동향 ... 15
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 18
• 제1절. 연구방법 ... 18
• 제2절. 유전체 서열 해독 및 분석 ... 22
• 제3절. 대장균 B strain의 omics 통합 분석 ... 36
• 제4절. 통합 미생물 유전체 정보 분석 시스템 개발 ... 47
• 제5절. 유전체 정보 기반 특화 데이터베이스 개발 ... 62
• 1. Pathogenicity Island Database(PAIDB) ... 62
• 2. Microbial Esterases & Lipases Database(MELDB) ... 65
• 제6절. 산업용 대장균과 패혈증 비브리오균 유전체칩 제작 및 배포 ... 68
• 제7절. 위탁과제 ... 73
• 1. 곰팡이 유전체 비교 시스템 구축 ... 73
• 2. 미생물의 대사활동 측정을 위한 나노리터 어레이 시스템 개발 ... 77
• 3. 시계열 microarray 데이터로부터 유전자 조절 네트워크 구조 추정 알고리즘 개발 ... 79
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 80
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 85
• 제6장 참고문헌 ... 87
• 별첨 1. 발표논문 ... 94
• 끝페이지 ... 253