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네이처, ‘박테리아, 분비물로 경쟁자 물리쳐’


● 분비물로 경쟁자 물리치는 박테리아 발견

이번 주 ‘네이처’는 박테리아가 다른 박테리아와 경쟁하기 위해 분비물을 이용한다는 연구 결과를 표지논문으로 다뤘다.

미국 워싱턴대 미생물학부 조셉 모구스 박사팀은 병원균인 ‘녹농균(Pseudomonas aeruginosa)’이 분비 시스템을 이용해 경쟁 관계에 있는 박테리아를 죽인다고 밝혔다. 녹농균은 항생물질에 저항성이 크며 질병 등으로 사람의 면역체계가 약해져 있을 때 감염되는 ‘기회 감염성’ 병원균의 하나이다.

녹농균은 분비 시스템을 통해 ‘Tse1’과 ‘Tse3’라는 독성을 띠는 단백질을 주변에 있는 다른 박테리아 세포로 보낸다. Tse1과 Tse3는 세포벽을 이루는 당단백질인 ‘펩티도글리칸’을 분해하며 경쟁 박테리아에 침투한다.

세포벽이 얇은 ‘그람 음성 박테리아’는 이 단백질들에 의해 세포벽에 구멍이 생기며 분해된다. 연구진은 “녹농균은 독성 효소를 경쟁자에게 주입하면서 자신의 면역 단백질을 발현시킨다”며 “같은 그람 음성 박테리아이지만 단백질들에 의해 세포벽이 분해되지 않게 자신을 지키는 것”이라고 설명했다.

연구진은 “녹농균은 분비 시스템을 이용해 다른 박테리아를 이기고 살아남는다”며 “박테리아 사이의 생존 경쟁 과정을 밝힌 것은 이번이 처음”이라고 덧붙였다.

 

 

 





 


 

● 스스로 조립해 효소 만드는 RNA구조 개발



이번 주 ‘사이언스’는 스스로 조립하며 특정 효소를 만들어내는 RNA구조를 개발한 미국 연구진의 논문을 표지로 소개했다.

미국 하버드대의대 카밀 들르베크 박사팀은 “스스로 조립하는 RNA구조를 수소 합성 박테리아에 넣어 박테리아가 수소를 더 많이 생산하도록 하는 데 성공했다”며 “RNA구조가 수소 합성을 촉진시키는 효소를 만들어냈다는 의미”라고 밝혔다.

RNA가 스스로 효소를 유도해내는 현상이 확인된 것은 이번이 처음이다.

연구팀은 생물체 내에 있는 RNA가닥을 결합해 특정한 ‘틀’을 만들었다. 이 틀에 단백질이 달라붙으면 수소 합성을 촉진하는 효소가 만들어진다.

들르베크 박사는 “실제 박테리아 내에서 RNA가 일정한 나노크기의 구조를 만드는 것을 확인했다”며 “RNA를 넣은 박테리아는 그렇지 않은 박테리아보다 수소를 48배나 더 생산해냈다”고 말했다.

DNA의 유전정보를 그대로 간직한 RNA는 세포 밖으로 나와 효소와 같은 단백질을 만든다. 이때 RNA를 구조를 적절히 바꾸면 여기에 단백질이 붙으면서 특정 유전자가 발현되는 것을 유도하거나 막을 수 있다. 들르베크 박사는 “이번 연구가 제약, 화학 산업에 유용하게 활용될 것”이라고 기대했다.

 

 



원호섭 동아사이언스 기자 wonc@donga.com
최세민 동아사이언스 기자 July@donga.com


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