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주변의 극한환경미생물-호염균-과 호염성 효소

전문가 제언: ○ 1970년대 후반부터 발견되기 시작한 Archaea(고세균)는 지구가 형성되고 수억 년 후 화산활동으로 인한 고온과 산소대신 이산화탄소, 암모니아 등으로 구성된 대기에서 처음 출현한 생명체로 추정되며 아직까지도 당시 원시지구의 환경과 유사한 극한환경 지역에서 발견되고 있다. 1977년 C. Woese는 16S ribosomal RNA의 계통발생학적 분류에 의해 Prokaryote의 한 계통으로 분류되어 있는 이 Archaeobacteria들이 다른 procaryote와 크게 구별되는 것을 확인하고 지구상의 생명체를 Bacteria, Archaea 그리고 Eucarya의 3종류로 나눈다는 이론을 제시하였다.

○ 극한환경미생물은 물론 심지어 일반미생물에 있어서도 현재 실험실내에서 인공적인 방법으로 배양할 수 있는 미생물은 전체 중에서 불과 1% 정도로 극히 제한되어 있다고 보고 있다. 이러한 배양 불가능한 미생물의 유전자원을 확보하기 위해 자연계에 혼재해 있는 미생물군에서 직접 전체 DNA만을 분리해 내는 방법인 메타게놈DNA가 이용되고 있으며, 특히 극한환경미생물의 경우 일반미생물보다도 훨씬 배양조건을 찾기 힘들기 때문에 여기에 메타게놈DNA 스크리닝법을 활용하는 연구가 매우 활발하게 진행되고 있다. 예를 들어 비록 해당 미생물은 발견하지 못하지만 이 방법을 활용하여 발견된 프로테오로돕신은 인간의 로돕신 및 고세균의 박테리오로돕신과 유사한 구조로서 광합성 작용을 한다는 사실이 밝혀졌다.

○ 이는 고농도의 염을 함유한 극한환경에도 Halobacteria뿐만 아니라 현재는 인공배양이 불가능한 미지의 미생물들이 존재하고 있을 것이라고 추정할 수 있다. 삼면이 바다인 우리나라도 이러한 고염농도이면서 고압, 고열의 심해 또는 염전 등에서 생존하고 있는 미생물의 메타게놈DNA의 스크리닝을 국가 정책적으로 실시하여 우리만이 발견할 수 있는 독자적인 메타게놈DNA의 개발이 시급히 요구된다. 지구상의 환경은 지역마다 다르기 때문에 주요 선진국들이 주도하고 있는 미생물 균종은 물론 메타게놈DNA의 확보를 위해 국가주도하에 산학연이 연구분야를 체계적이며 효율적인 결과가 나오도록 분담함으로써 이 분야의 세계시장에서 유리한 입장을 취할 수 있도록 추진해야 할 것이다.

저자: Masao Tokunaga ; Tsutomu Arakawa ; Matsujiro Ishibashi ; Hiroko Tokunaga
자료유형: 학술정보