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Pan-reactome analysis of Streptomyces strains using their genome-scale metabolic models

유전체 규모의 대사모델을 활용한 스트렙토마이세스 균의 범반응체 분석

This study reveals the disconnection between primary and secondary metabolism of Streptomyces strains. A genome-scale metabolic model (GEM) for each strain was reconstructed through our in-house program. Using metabolic models, the biosynthetic capabilities of precursor compounds were predicted, which were compared with the necessity of those compounds for strains' secondary metabolites. We identified several cases where precursors are necessary for secondary metabolite production but strains were not able to biosynthesize them.

본 연구는 스트렙토마이세스 균들의 대사반응을 전체적으로 분석하여 일차 대사반응과 이차 대사반응의 단절이 존재함을 발견한 연구임. 본 연구단의 자체 개발 프로그램을 활용하여 스트렙토마이세스 균들의 유전체 규모의 대사모델을 구축하였고, 구축한 대사모델을 활용하여 이차 대사산물에 필요한 전구체 물질의 생산 가능 여부를 예측하였음. 전구체 물질의 생산 여부와 이차 대사산물 생성을 위한 필요성 여부를 비교하였을 때, 이차 대사산물 생성에 전구체 물질이 필요함에도 불구하고 이를 생합성하지 못하는 균주들이 발견되었음. 이를 통해 대사 반응 연결성이 천연물 생산에 영향을 미치는 요소임을 증명함.