대용량 유전체 분석 통해 미생물의 잠재된 특성 활용 가능성 열어

제주대 생물학과 석·박사통합과정 김민지 학생.(사진제공=제주대)
제주대 생물학과 석·박사통합과정 김민지 학생.(사진제공=제주대)

제주대학교는 대학원생물학과 석·박사통합과정생인 김민지(지도 교수 박수제) 씨가 주 저자로 발표한 논문이 미국미생물학회가 발행하는 미생물학 분야의 국제저명학술지 Microbiology Spectrum에 게재 승인됐다고 밝혔다.

이 논문은 세균성냉수증(bacterial cold water disease)의 주요 기회성 병원균으로 알려져 있는 Flavobacterium 속의 범유전체 (Pangenome) 연구에 대한 것이다. 

제주 전복 장내 환경을 비롯한 국내 다양한 환경으로부터 분리된 Flavobacterium 속의 미생물 20종을 포함, 총 187종의 유전체를 확보한 후 이번 연구에서는 처음으로 확인된 주요 결과는 Flavobacterium 속의 미생물들은 다양한 탄수화물을 분해할 수 있는 특성을 비롯해 수평적 유전자전달을 통해 항바이러스(viral silalidase) 및 프로파지(prophage) 유전자들을 획득했을 것으로 예측됐다.

특히, 국내 토양환경으로부터 분리된 이들 속의 몇몇 미생물들이 세균 광활성 단백질인 프로테오로돕신(proteorhodopsin)을 지녔으며, 이 단백질이 빛과 호기적 조건의 산화적 스트레스에 반응한다는 사실을 실험적으로 확인했다.

이런 대용량-범유전체 분석연구는 아직 밝혀지지 않은 미생물의 잠재된 특성을 밝힐 수 있으며, 이들의 생태·생리학적 특성 규명을 비롯해 미생물 유래 신물질 활용 가능성을 더욱 높일 수 있을 것으로 기대된다.

지도교수인 박수제 생물학과 교수는 “대용량-범유전체 연구는 단순 유전자 분석에서 벗어나 높은 생리·생화학적 지식을 요구하는 매우 도전적인 연구 분야로, 앞으로도 유행을 좇는 것이 아닌 긴 호흡의 기초연구를 지속할 것”이라고 밝혔다.

한편 석·박사통합과정생인 김민지씨는 올해 초 대학원혁신실로부터 연구성과 우수 장학생으로 선발된 바 있다.

 

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