갤러리
Communication
HOME > Gallery > Communication

미국-Bacteria가 Virus부터 살아남기

ecobgri | 2015.05.11 09:20 | 조회 1192

박테리아는 우리의 몸 어디에든 존재한다. 사실, 세포 갯수보다 10배 많은 박테리아와 인간은 공존하고 있다. 우리의 친구라고도 할 수 있는 많은 수의 박테리아들은 음식물의 소화 및 감염균과 싸우는 이로운 역할을 한다. 그러나 이렇듯 풍부한 박테리아들에 대해 우리는 아는 것이 거의 없다. 2015년 5월 7일 저명한 생명공학 과학잡지인 셀(Cell)지에 게재된 록펠러(Rockefeller) 연구팀의 연구는 박테리아가 어떻게 침략자에 대응하는지에 대한 핵심적인 과정을 보고하고 있다.

다양한 종류의 박테리아에서 발견된 면역 시스템 형태의 역할에 대한 상반된 결과로 수년간 연구자들은 혼란을 겪고 있다. 바이러스가 박테리아를 공격할 때, 타입III 크리스프르-카스(type III CRISPR-Cas)라는 메커니즘이 관련되는데 바이러스의 DNA를 대상으로 한다. 더 많은 박테리아를 감염시키거나 자체 복제를 위해 바이러스가 박테리아 체계에 칩입하는 것을 막는 것이 바로 이 메커니즘이다. 그러나 다른 연구자들은 타입 III CRISPR-Cas 시스템이 바이러스의 DNA를 타깃으로 하는 것이 아니라, 바이러스 RNA를 쪼개어 바이러스를 망가뜨리는 역할만 한다고 보고하였다.

록펠러 연구소의 루시아노 마라피니(Luciano Marraffini)와 포울라미 사마이(Poulami Samai)는 박테리아 시스템의 진짜 역할을 규명하기를 갈망했다. 박사 후 연구원인 사마이는 타입 III CRISPR-Cas 시스템에 의한 DNA 및 RNA 분열을 실험적으로 조사하였다. 그러나 사마이는 지금껏 누구도 시도해보지 않은 핵심적인 요소인 RNA 중합효소라는 단백질을 실험에 인가했다. RNA 중합효소는 세포가 DNA를 RNA로 바꾸는데 쓰는 단백질이다. 사마이는 세균연구소(Laboratory of Bacteriology) 수장인 마라피니와 함께, CRISPR-Cas가 바이러스 DNA에서 생산된 RNA뿐만 아니라 바이러스의 그 모체인 DNA도 쪼갠다는 것을 확인하였다.

“두 가지 역할을 하는 시스템은 장점을 가진다. 많은 바이러스들은 세포의 유전체에 침투하여 통합하고 휴면상태에 돌입한다. 즉, 본 과정은 인간에게 아무런 해가 없다. 사실, 이러한 바이러스들은 박테리아가 스스로의 생존을 촉진할 수 있게 도와주는 독소를 운반함으로써, 박테리아에게 이로운 존재이다. 예를 들어, 특정 박테리아는 디프테리아 독소(diphtheria toxin)를 분비하지만, 유전자는 독소가 바이러스에서 온 것으로 생각한다. 바이러스가 활동을 중단하기 전 DNA에서 RNA로의 변환을 시작함으로써, 타입 III CRISPR-Cas 시스템은 바이러스가 온전한 상태로 휴면에 들어갈 수 있게 내버려두며, 이는 박테리아에게 이로운 활동을 할 수 있게 허가하는 것과 같다”고 마라피니는 말했다.

“미생물이 기능을 수행하는 과정을 면밀히 아는 것은 건강과 과학 분야에 중요한 영향을 미칠 것이다. 게다가 지구에는 놀랄만하게 많은 종류의 박테리아가 살고 있으며, 이들은 생태계의 건강을 책임지고 있다. 이러한 미생물이야말로 과학과 의학에 혁명을 가져다 줄 혁신적인 기술개발의 도구로서의 원천자원이라 할 수 있다”고 마라피니는 말했다.

“40여년 전, 과학자들은 박테리아에 영향을 주는 바이러스를 연구하면서 DNA를 절단할 수 있는 효소를 발견하였고, 여기서 받은 영감으로 현재 생의학의 혁신을 가져다 줄 새로운 도구를 개발하게 된 것이다. 현재 다른 형태의 CRISPR-Cas 시스템에 대한 새로운 기술은 지금까지 과학자들이 경험하지 못한 빠르고 쉬운 유전체 조작 방법을 선사하며 또 다른 혁신의 물결을 이끌고 있다. 이것은 미생물의 기본 생물학이 얼마나 유용하게 쓰일 수 있는지를 보여주는 단적인 증거이다. 박테리아는 지구 생물학의 중요한 부분으로 그들이 어떻게 작동하는지에 대해 이해하는 것은 매우 중요하다”고 마라티니는 말했다.

1. 그림설명: 박테리아 일러스트레이션. 본 논문의 저자인 마라피니는 미생물이 기능을 수행하는 과정을 면밀히 아는 것은 건강과 과학에 중요한 영향을 미칠 것이라고 말했다. (Credit: ⓒ zuki70 / Fotolia)
2. 참고문헌: Journal Reference: Luciano Marraffini et al. Co-transcriptional DNA and RNA Cleavage during Type III CRISPR-Cas Immunity. Cell, May 2015 DOI: 10.1016/j.cell.2015.04.027 show


150511 글로벌 동향에서 퍼온 내용 입니다.


twitter facebook me2day 요즘
121개(1/7페이지)
Communication
번호 제목 글쓴이 조회 날짜
121 싱가포르-전자폐기물 속 박테리아 연금술 ecobgri 1162 2019.01.25 19:11
120 영국-비소 이용 방사성 폐기물을 제거하는 유망한 방법 ecobgri 1413 2017.09.05 22:00
119 한·중·일 3국 논문 수 비교해보니 사진 ecobgri 1150 2017.04.25 20:20
118 영국-바이오시멘트 & 콘크리트 미생물 사진 ecobgri 2360 2016.10.31 20:07
117 노벨 애석상 사진 ecobgri 1347 2016.10.12 20:17
116 미국과학한림원-유전자드라이브의 생태학적 위험경고 ecobgri 1474 2016.06.10 19:55
115 NASA-비소 미생물 확대 과장 사진 ecobgri 2063 2016.06.06 11:28
114 미국-시체농장 II 부패 사진 ecobgri 7976 2016.05.18 22:35
113 호주-양서류 전멸시킬 항아리곰팡이 사진 ecobgri 1045 2016.04.27 19:53
112 미국-양서류 잡아먹는 벌레 ecobgri 976 2016.04.27 19:39
111 미국-시체농장 사진 ecobgri 2537 2016.04.05 13:09
110 라틴 아메리카-지역 음용수의 비소제거방법 ecobgri 1955 2016.02.25 10:03
109 미국-비소 난제해결엔 염용액 ecobgri 791 2016.02.23 19:12
108 미국-2000만년전 도롱뇽 호박 발견 사진 ecobgri 1653 2015.08.25 15:38
107 중국-분자화학 식별연구 사진 ecobgri 1022 2015.08.12 10:02
106 SCI & SCIE급 의미 ecobgri 6071 2015.05.14 19:21
>> 미국-Bacteria가 Virus부터 살아남기 사진 ecobgri 1193 2015.05.11 09:20
104 극한 미생물에서 수소 생산 ecobgri 1165 2015.02.04 19:59
103 미국-"박테리아 공장" 화학물질을 대량 생산 ecobgri 1160 2015.01.05 19:31
102 Nature가 내다 본 2015년 과학계 ecobgri 853 2015.01.02 09:29