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'패혈증 유발' 비브리오 생존 비결 찾았다…10여년 연구 끝 결실

'패혈증 유발' 비브리오 생존 비결 찾았다…10여년 연구 끝 결실

  • 이재림 기자
  • 승인 2019.02.12 12:20
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중앙대 연구팀 "변형된 RNA에 의한 단백질 합성 조절 규명"

중앙대 생명과학과 이강석 교수(왼쪽)와 약학과 배지현 교수 [한국연구재단 제공=연합뉴스]
중앙대 생명과학과 이강석 교수(왼쪽)와 약학과 배지현 교수 [한국연구재단 제공=연합뉴스]

(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 국내 연구진이 10여년 간의 노력 끝에 병원성 세균의 유전적 비밀을 한 꺼풀 벗겼다.

한국연구재단은 중앙대 이강석·배지현 교수 연구팀이 패혈증을 일으키는 비브리오 생존 비결을 규명했다고 12일 밝혔다.

각 생명체에는 가장 적합하게 진화한 한 가지 종류의 리보솜 리보핵산(rRNA)을 가지고 있다는 게 학계 정설이다.

rRNA는 단백질 합성 과정에 영향을 미친다.

생물 종마다 진화론적으로 잘 보존돼 있다.

그런데 최근 말라리아·방선균·비브리오 등 병원성 세균에서 여러 종류의 변이 rRNA가 발견되고 있다.

이들 기능과 역할은 아직 명확히 밝혀지지 않았다.

연구팀은 '변이 rRNA가 유전자 발현을 조절함으로써 온도변화나 영양결핍 등 환경변화에 대응한다'는 신개념 생존 원리를 규명했다.

비브리오에서 가장 변형이 심한 rRNA 기능을 살핀 결과, 일반 rRNA가 신경 쓰지 않는 특정 mRNA(messenger RNA·유전정보를 리보솜에 전달하는 RNA)를 이용해 선별적으로 단백질을 합성했다.

하나의 생명체에서 다양한 rRNA가 존재하는 이유에 대한 실마리를 발견한 셈이다.

변이 rRNA에 의한 비브리오균 생존 시스템 모식도 [한국연구재단 제공=연합뉴스]
변이 rRNA에 의한 비브리오균 생존 시스템 모식도 [한국연구재단 제공=연합뉴스]

아울러 학술적인 측면에서 'rRNA가 환경변화에 맞춰 mRNA를 고른다'는 유전자 발현 조절 원리를 제시했다.

이 연구에서 밝힌 리보솜의 유전학적·생화학적·구조적 특성과 기능은 비브리오를 넘어 공통적인 생명현상으로 볼 수 있다는 게 연구팀의 분석이다.

리보솜은 많은 항생제의 타깃 물질이어서, 후속 연구가 이어진다면 신항생제 개발 같은 병원균 제어 기술 연구에 유용할 것으로 전망된다.

연구팀 관계자는 "다양한 세균을 대상으로 연구를 확대할 계획"이라며 "변이 rRNA의 선별적 단백질 합성이 보편적인 생명 활동이라는 이론을 확실히 세울 것"이라고 말했다.

연구는 과학기술정보통신부·교육부·한국연구재단 기초연구사업 지원으로 수행되었다.

지난 4일 미생물학 분야 국제학술지 '네이처 마이크로바이올로지'(Nature Microbiology)에 논문이 실렸다.

연구팀은 처음 아이디어를 낸 이후 실험 결과를 여러 각도에서 해석하고 검증하는 데 10여년이 걸렸다고 덧붙였다.

많은 것이 밝혀지지 않은 분야여서다.

연구 시작 당시의 대학원생들은 박사 후 연수과정 2∼8년째에 접어들었다고 전했다.

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