세균의 유전자 돌연변이가 오히려 더위를 견디는 데 도움이 됐을까요?

상세 설명

대장균(Escherichia coli)의 grpE 유전자는 박테리오파지 람다의 DNA 복제에 필수적이며, 고온에서 숙주 세균의 RNA와 DNA 합성에도 필요하다.

연구진은 실험실 실험에서 대장균 grpE 돌연변이주, 야생형, grpE+ 복귀돌연변이주의 열 노출 반응을 비교했으며, 돌연변이주와 야생형의 H2O2 및 자외선 감수성도 비교했다. grpE 돌연변이주는 야생형보다 50°C 열처리에 대한 저항성이 상당히 높았다.

42°C에서 15분간 열충격을 받은 뒤에는 야생형과 grpE 돌연변이주 모두 열에 대한 저항성이 높아졌다. 즉, 두 균주 모두 열내성을 획득했다. grpE+ 복귀돌연변이주는 야생형과 비슷하게 반응했으며, grpE 돌연변이주보다 열에 더 민감했다.

grpE 돌연변이주의 과산화수소(H2O2)와 자외선(UV)에 대한 감수성은 야생형과 같았다. 이는 grpE 돌연변이의 이점이 열 노출에 특이적이며, H2O2나 자외선 노출에까지 이어지지는 않음을 시사한다.

열충격 단백질 합성은 야생형보다 grpE 돌연변이주에서 더 일찍 일어났다. 이는 대장균의 grpE 유전자가 열충격 반응 조절에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.