과학 기술의 발달로 인해 인간의 기대 수명은 점차 증가하고 있다. 따라서, 새로운 장수 관련 유전자 발굴이나 노화와 관련된 기전 연구 등 많은 장수 관련 연구가 이루어지고 있다. 분열효모는 장수 연구에 이용되는 모델 생명체 중 하나로서, 반수체 유전자 적중 라이브러리가 구축되어 있다. 현재 분열효모에서 장수 연구를 통해 TOR signaling pathway, Insulin/IGF-1 pathway, 그리고 PKA/Sty pathway 등의 수명 조절 기전이 보고된 바 있다. 본 연구에서는 반수체 유전자 적중 라이브러리를 이용하여 장수 균주를 스크리닝하였고, 장수 균주의 수명 조절 기전에 대해서 분석하고자 하였다.
본 연구에서는 분열효모 반수체 라이브러리리를 마이크로어레이를 통해 스크리닝한 뒤 3,400여 개 균주 각각의 intensity값을 비교하였고, 21개의 장수 후보군을 선정하였다. 정상대조군과의 수명을 비교하기 위해 장수 후보군은 고체 배지에서 개별적으로 생존 능력을 검증하였고, 정상 대조군보다 오래 생존한 15개의 균주를 최종적인 장수 균주로 선정하였다. 장수 균주의 gene ontology를 분석하여 분자생물학적 특징에 따라 분류하였을 때, 아미노산 또는 탄수화물의 대사와 번역에 관련된 유전자가 다수 확인되었으며, 단백질의 분해 과정에 관련된 gene도 확인되었다. 장수 균주의 생장 곡선을 측정하였을 때, 대부분의 경우 정상대조군에 비해 성장률이 저하되어 있었다. 정상 대조군 대비 성장률이 저하되지 않은 △idn1과 △pca1은 세포의 형태도 정상 대조군과 유사하였으며, 두 균주의 수명 증가 원인을 추가적으로 분석하였다. △idn1은 정상 대조군에 비해 포도당 농도 감소로 인한 수명 증가가 미미하였으며, NADPH 생성의 감소로 인해 산화 스트레스에 민감하였다. 때문에 △idn1의 수명 증가는 포도당 소비 감소를 통한 세포 내 에너지 조절과 연관된 것으로 보인다. △pca1은 apoptosis 유도 물질을 처리하였을 때 정상 대조군에 비해 nuclear fragmentation이 적게 나타났다. 따라서 △pca1의 수명 증가는 apoptosis의 감소로 인한 것으로 보인다. 장수균주에 대한 심층적인 연구는 고등 생물의 수명 연구에 중요한 단서로서 활용할 수 있을 것이다.