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조병관
조병관 (Byung-Kwan Cho) 저자 이메일 보기
KAIST, 지능형 바이오시스템 설계 및 합성 연구단
 
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Primary transcriptome and translatome analysis determines transcriptional and translational regulatory elements encoded in the Streptomyces clavuligerus genome
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Abstract

Determining transcriptional and translational regulatory elements in GC-rich Streptomyces genomes is essential to elucidating the complex regulatory networks that govern secondary metabolite biosynthetic gene cluster (BGC) expression. However, information about such regulatory elements has been limited for Streptomyces genomes. To address this limitation, a high-quality genome sequence of β-lactam antibiotic-producing Streptomyces clavuligerus ATCC 27 064 is completed, which contains 7163 newly annotated genes. This provides a fundamental reference genome sequence to integrate multiple genome-scale data types, including dRNA-Seq, RNA-Seq and ribosome profiling. Data integration results in the precise determination of 2659 transcription start sites which reveal transcriptional and translational regulatory elements, including −10 and −35 promoter components specific to sigma (σ) factors, and 5′-untranslated region as a determinant for translation efficiency regulation. Particularly, sequence analysis of a wide diversity of the −35 components enables us to predict potential σ-factor regulons, along with various spacer lengths between the −10 and −35 elements. At last, the primary transcriptome landscape of the β-lactam biosynthetic pathway is analyzed, suggesting temporal changes in metabolism for the synthesis of secondary metabolites driven by transcriptional regulation. This comprehensive genetic information provides a versatile genetic resource for rational engineering of secondary metabolite BGCs in Streptomyces.

논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2019년 05월 (BRIC 등록일 2019-05-31)
- 연구진: 국내(교신)+국외 연구진태극기
- 분야: Systems Biology, Bioinformatics, Genetics
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