Yoshida K, Saitoh H, Fujisawa S, Kanzaki H, Matsumura H, Tosa Y, Chuma I, Takano Y, Win J, Kamoun S, and Terauchi R. (2009) Association genetics reveals three novel avirulence genes from the rice blast fungal pathogen Magnaporthe oryzae. Plant Cell. doi: 10.1105/tpc.109.066324.
: 벼 도열병을 일으키는 곰팡이인 Magnaporthe oryzae는 여러 종류의 effector 단백질을 벼 세포 내로 분비하여 벼의 방어반응을 무력화시킨다. 벼는 이러한 effector를 분비하는 병원균에 대항하기 위하여 이들을 감시할 수 있는 단백질을 생산하는데, 병원균의 effector와 식물의 감시단백질이 상호작용하게 되면 식물의 가장 강력한 방어 반응으로 알려진 과민성반응이 일어나 감염된 세포가 스스로 괴사하여 병원균을 고사시켜 병의 진전을 억제한다. 이러한 감시단백질은 Flor의유전자 대 유전자 이론에서 알려진 저항성 유전자의 산물이며, Nucleotidesite 및 Leucine-rich repeat 등의 공통적인 구조를 갖는 것이 밝혀져 있다. 도열병균에 대항할 수 있는 벼의 저항성 유전자는 25개 이상이 유전체 지도상에 표지되었으며, 여섯 개가 클로닝되었다. 이들과 상호작용하는 도열병균의 비병원성 effector를 암호화하는 유전자는 AVR-Pita, AVR-CO39, PWL2, ACE1의 4종만이 map-based cloning 방법에 의해 클로닝 되었으며, 이들 유전자 산물이 어떻게 식물체 내로 분비되는지, 식물체 내에서는 어떠한 작용을 하는지, 어떻게 식물의 감시단백질과 상호작용하는지 등의 자세한 특성은 현재까지 알려지지 않았다. Yoshida 등 (2009)은 비병원성 유전자를 많이 가지고 있는 Ina168균주의 유전체 염기 서열을 새로 밝히고, 유전체 염기 서열이 밝혀졌으나 비병원성 유전자를 많이 가지고 있지 않은 70-15 균주와 비교하여 1.68 Mb 에 해당하는 염기서열이Ina168균주에는 존재하고, 70-15균주에는 존재하지 않는 것을 보였다. Ina168균주에 존재하는 1.68 Mb 영역에서 외부로 분비될 것으로 예상되는 316개의 ORF를 찾아내고, 이들을 서로 다른 비병원성 스펙트럼을 가지는 22개의field isolate에서 비교 분석하였다. 그 결과, 비병원성 스펙트럼과 PCR polymorphism이 일치하는 3개의 유전자를 동정하여, 이들이 각각 AVR, AVR, AVR임을 증명하였다. 유전체에서의 다형성과 실제 비병원성 스펙트럼의 다형성을 조합하는 형태의 연구는 유전체 정보가 폭발적으로 증가하고 있는 현재 상황에서 매우 각광받는 최신 연구 기법으로, 기존의 유전자를 발굴하는 방법보다 유전체 수준에서 다양한 유전자를 빠르게 동정할 수 있다는 장점이 있으며, 새로이 밝혀진 비병원성 유전자들은 벼와 벼 도열병간의 상호작용을 이해할 수 있는 기반이 되므로 주목할 만한 연구라고 생각된다
