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곤충 공생균이 살아남는 방법 밝혔다

  국내연구진이 곤충의 장에 서식하는 공생균의 생존메커니즘을 규명해 친환경 해충 방제법을 개발하는 데 도움이 될 것으로 보인다.


  부산대 약대 이복률 교수와 일본 산업기술종합연구소 후카츠 박사 공동연구팀은 공생균이 곤충의 장에 서식할 수 있도록 돕는 물질을 발견했다고 13일 밝혔다.


  사람이나 동물 몸속에 살고 있는 공생균은 숙주가 얻지 못하는 영양분을 확보하거나 숙주의 면역력을 높이는 것으로 알려져 있다. 때문에 공생균과 숙주 사이의 분자적 메커니즘에 대한 연구가 활발하다. 문제는 공생균이 숙주의 특정세포에서만 살 수 있어 시험관 배양이 어렵고, 배양하려는 균을 선택적으로 분리하는 것도 쉽지 않다는 것이다.


  이에 연구팀은 ‘벅홀데리아’라는 균만 갖고 있는 ‘톱다리 개미허리 노린재’를 연구대상으로 선택했다. 이 노린재 장 속에서 자란 균과 시험관에서 배양한 균을 분석한 결과, 장 속에서 자란 균에서 ‘phasin’이란 단백질이 많이 발현된다는 사실을 발견했다.


  ‘phasin’은 미생물이 거친 환경에 적응하기 위해 세포 내에 합성하는 물질인 PHA의 구조단백질이다.

  연구팀은 PHA 합성에 관여하는 유전자를 제거한 돌연변이 ‘벅홀데리아’를 만들어 PHA와 공생균과의 관계를 관찰했다. 그 결과 PHA를 만들지 못하는 돌연변이 공생균은 영양분이 부족하거나 온도가 높아지는 등 스트레스 환경에 노출되면 일반 공생균보다 생존율이 떨어졌다.


 

  연구팀은 돌연변이 공생균이 숙주인 곤충의 성장에도 영향을 미친다는 사실도 발견했다. 돌연변이 공생균에 감염된 곤충의 몸체 크기는 일반 곤충보다 70%정도 작았으며, 생존율도 20% 낮은 것으로 나타났다.

  이 교수는 “이번 연구결과는 공생균을 조절해 농작물에 피해를 입히는 해충 개체수를 줄일 수 있다는 것을 보여줬다”며 “앞으로 환경친화적인 해충조절방법 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다.


  이번 연구결과는 미국립과학원회보(PNAS) 10일자에 실렸다.


 

이윤선 기자 petiteyoon@donga.com

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