Magnaporthe grisea는 벼의 잎, 줄기 등을 말라 죽이는 도열병을 유발 시키는 fungi로, 쌀 생산량에 있어 큰 영향을 미친다. 이 논문은 최초로 M.grisea의 genome sequence 를 밝히고, 유전자를 annotation 하였다. 병원성과 관련하여 M.grisea의 유전자들 중 일부는 질병을 유발하도록 적응 되었음을 밝혔다. 

이를 위해 11,109개의 M.grisea의 유전자를 병원성이 없는 Neurospora crassa 와 Aspergillus nidulans 와 비교하였을 때, 병원성이 있는 유전자들의 기원과 병원성 관련 pathway에 대해 밝히고 transcriptome 분석으로 해당 유전자의 발현량이 infection과 관련이 있는지 확인 하였다.


M.grisea의 특징 중 하나인 infection과 관련된 유전자를 밝히기 위해서 transcriptome 분석을 수행하였다. Appressorium이 형성된 표면과 형성이 되지 않은 표면에서의 각각 7시간, 12시간후의 유전자 발현량을 비교하였다. 그 결과, infection과 관련한 CFEM-GPCR 유전자들이 up-regulation 된 것을 확인하였고 infection 관련 몇몇 후보 유전자들을 확인 할 수 있었다.

 Infection과 관련된 유전자들은 fold change(발현량의 차이)로 확인이 되었는데, 이는 샘플 개수의 한계로 인한 통계적 분석의 어려움을 보여준다. 통계적으로 그룹간에 차이를 분석할 때는 분산을 추정하기 위해 그룹 내에 3개 이상의 샘플이 필요하며, 통계테스트를 통해 P-value로 유의하게 다른 유전자 발현량을 알 수 있다. 

이 연구에서도 transcriptome 분석에서 유의하게 infection과 관련이 있는 유전자들을 확인하기 위해서 그룹당 3샘플 이상의 유전자 발현량을 확인 했으면 더 확실한 candidate를 제시해 줄 수 있었을 것이다. Fold change로 다르게 발현되는 유전자를 구분한다고 하더라도 CFEM관련 유전자들에서 명백하게 fold change에서 차이가 나는 probe를 확인 할 수 없었으며, fold change 값의 기준을 정하고 명시해줘야 납득 가능 할 것이다.   

M.grisea 지놈의 repeat은 유전적 다양성을 야기시키기 때문에, 병원성과 관련되어 있을 수 있다. 이를 알아보기 위해 repeat을 조사해본 결과, 전체 지놈에서 약 10%정도의 repeat이 발견되었다. 대부분의 repeat은 retrotransposon이었으며 지놈에 랜덤 하게 분포하고 있다기 보다 cluster를 형성하고 있는 것이 확인되었다. Repetitive elements가 존재하고 있는 이유에 대해서 genomic rearrangements를 통한 gene loss 를 주장하고 있다. 


또한 기존의 RIP(repeat-induced point mutation)을 일으키는 repeat 의 비율을 통해 M.grisea 에서 mutation이 얼마나 일어났을지 추정하고 있다. Repetitive elements의 역할을 좀 더 밝히기 위해 repetitive elements 가 M.grisea뿐만 아니라 Neurospora crassa 와 Aspergillus nidulans 에서 어떤 유전자에 위치 하고 있는지 연구를 하면 좀 더 자세히 repetitive elements가 gene loss의 역할을 했는지 알 수 있을 것이다. 하지만 repeat elements의 종간 비교를 위해서 repeat 주변의 flanking sequence를 이용하여 M.grisea에 특정 유전자에 있는 repeat과 그 주변 서열이 다른 종에 어떤 genome 부위에 있는지 알 수 있을 것이다.   

진화적으로 Annotation 된 유전자들이 expansion 혹은 loss 된 것인지를 Lineage-Specific Gene Family(LSEs)를 통해 확인하고자하는 시도가 있었다. M.grisea 의 gene family를 Neurospora crassa 와 Aspergillus nidulans 와 비교하여 M.grisea에서 더 많은 gene content를 작고 있는 9개의 gene family를 찾았다. 이중 몇몇 gene family를 병원성과 관련이 있었으며, 이러한 gene family가 진화하면서 expansion된 것인지 확인하기 위해서 LSEs를 확인 해본 결과 M.grisea에서 expansion 되었다는 증거가 충분하지 않아서, 다른 2종에서 gene loss가 일어났을 것으로 추측하였다. 이러한 분석은 진화적으로 M.grisea의 유전자가 어떻게 병원성을 갖게 되었는지를 밝히는 중요한 시도였으며 위의 repetitive elements와 연관시키면 병원성을 갖는 유전자들의 origin에 대한 더 많은 정보를 제공할 수도 있었을 것이다.

당시에 fungi 한종의 whole genome을 시퀀싱하고 assembly 하는데에 여러 어려움들이 있었음에도 불구하고 벼 생산량에 영향을 끼치는 M.grisea의 전체 지놈을 밝히는 것에 큰 의의가 있다. 또한 다른 종과의 비교, 유전적 variation 분석 및 유전자 발현량을 비교하여 M.grisea의 병원성을 설명하고자 하였다는 점에서 의미가 있다.