생명공학연 김지현ㆍ해양연구원 이홍금 박사팀
여름철이면 남해안을 중심으로 발생하는 적조(赤潮) 현상. 플랑크톤이 폭발적으로 생겨나면서 바닷물이 붉게 변하는 적조 현상은 해양 생태계를 파괴하는 주범 가운데 하나로, 어패류들이 떼죽음을 당하는 등 우리 어민들에게 숫한 피해를 안기고 있다. 그러나 황토를 뿌리는 것 외에는 아직까지 특별한 대책이 없는 형편이다.
최근 국내 연구진이 적조를 죽이는 물질을 발견해 냄으로써 적조 퇴치에 새로운 가능성을 제시해 주목된다. 한국생명공학연구원 김지현 박사 연구팀과 한국해양연구원 부설 극지연구소 이홍금 박사 연구팀이 그 주인공들이다. 이들은 적조 퇴치의 돌파구를 마련했다는 점 외에도 전문 연구기관 간의 공동연구에서도 좋은 모델을 제시했다는 평가를 받았다.
연구팀은 우리나라 토착 해양 미생물은 `하헬라 제주엔시스(Hahella chejuensis)'의 유전체 서열을 해독하고, 이 박테리아가 생산하는 적색 색소인 `프로디지오신'이 적조를 유발하는 식물성 플랑크톤을 터뜨려 죽이는 것을 발견했다.
이번 적조살상 미생물의 유전체 해독은 세계 최초라는 게 연구팀의 설명이다. 연구팀은 720여만 염기쌍에 이르는 하헬라 제주엔시스의 유전체 전체 염기서열을 해독하고, 6700여 개의 다양한 유전자들을 발굴했다. 또 추가 분석을 통해 다당류 생산, 독소생산, 펩타이드생산, 철 이용, 운동성, 색소 생합성 등에 관련된 다수의 유전자가 다른 미생물로부터의 수평 이동을 통해 도입된 외래 유전자라는 것도 밝혀냈다.
이중에서 색소 생합성 유전자가 프로디지오신을 합성하는 것으로 예측됐고, 이를 유전자 기능 및 색소 구조 분석을 통해 최종 확인했다고 연구팀은 설명했다.
하헬라 제주엔시스가 적조 미생물을 죽이는 것을 발견하고 이로부터 살조 색소의 존재를 규명해낸 극지연구소 이홍금 박사는 "현재 세계적으로 황토를 살포해 적조 생물을 흡착해 바다 밑으로 가라앉히는 것이 거의 유일한 방제 수단"이라며 "하헬라 제주엔시스와 이 미생물이 생산하는 살조 물질의 발견은 효과적인 적조 방제를 위한 대안을 제시했다는 의의가 있다"고 밝혔다.
또 이번 연구에서 유전체 해독과 분석을 주관하고 색소 유전자에서 프로디지오신 생산을 예측한 김지현 박사는 "이번 연구성과는 미생물 유전체 분석을 통해 효율적인 생물 자원의 발굴 사례"라고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 과학기술부 21C 프론티어 미생물유전체활용기술개발사업과 국가지정연구실사업의 해양미생물다양성 연구과제로 진행됐다. 또 연구 결과는 생명과학 분야의 저명 전문저널인 Nucleic Acids Research 2005년 마지막 호에 실렸다.
연구팀은 `프로디지오신'의 살조효과 및 합성유전자에 대한 국내 특허 및 PCT 국제 특허 출원을 완료했다고 밝혔다.
여름철이면 남해안을 중심으로 발생하는 적조(赤潮) 현상. 플랑크톤이 폭발적으로 생겨나면서 바닷물이 붉게 변하는 적조 현상은 해양 생태계를 파괴하는 주범 가운데 하나로, 어패류들이 떼죽음을 당하는 등 우리 어민들에게 숫한 피해를 안기고 있다. 그러나 황토를 뿌리는 것 외에는 아직까지 특별한 대책이 없는 형편이다.
최근 국내 연구진이 적조를 죽이는 물질을 발견해 냄으로써 적조 퇴치에 새로운 가능성을 제시해 주목된다. 한국생명공학연구원 김지현 박사 연구팀과 한국해양연구원 부설 극지연구소 이홍금 박사 연구팀이 그 주인공들이다. 이들은 적조 퇴치의 돌파구를 마련했다는 점 외에도 전문 연구기관 간의 공동연구에서도 좋은 모델을 제시했다는 평가를 받았다.
연구팀은 우리나라 토착 해양 미생물은 `하헬라 제주엔시스(Hahella chejuensis)'의 유전체 서열을 해독하고, 이 박테리아가 생산하는 적색 색소인 `프로디지오신'이 적조를 유발하는 식물성 플랑크톤을 터뜨려 죽이는 것을 발견했다.
이번 적조살상 미생물의 유전체 해독은 세계 최초라는 게 연구팀의 설명이다. 연구팀은 720여만 염기쌍에 이르는 하헬라 제주엔시스의 유전체 전체 염기서열을 해독하고, 6700여 개의 다양한 유전자들을 발굴했다. 또 추가 분석을 통해 다당류 생산, 독소생산, 펩타이드생산, 철 이용, 운동성, 색소 생합성 등에 관련된 다수의 유전자가 다른 미생물로부터의 수평 이동을 통해 도입된 외래 유전자라는 것도 밝혀냈다.
이중에서 색소 생합성 유전자가 프로디지오신을 합성하는 것으로 예측됐고, 이를 유전자 기능 및 색소 구조 분석을 통해 최종 확인했다고 연구팀은 설명했다.
하헬라 제주엔시스가 적조 미생물을 죽이는 것을 발견하고 이로부터 살조 색소의 존재를 규명해낸 극지연구소 이홍금 박사는 "현재 세계적으로 황토를 살포해 적조 생물을 흡착해 바다 밑으로 가라앉히는 것이 거의 유일한 방제 수단"이라며 "하헬라 제주엔시스와 이 미생물이 생산하는 살조 물질의 발견은 효과적인 적조 방제를 위한 대안을 제시했다는 의의가 있다"고 밝혔다.
또 이번 연구에서 유전체 해독과 분석을 주관하고 색소 유전자에서 프로디지오신 생산을 예측한 김지현 박사는 "이번 연구성과는 미생물 유전체 분석을 통해 효율적인 생물 자원의 발굴 사례"라고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 과학기술부 21C 프론티어 미생물유전체활용기술개발사업과 국가지정연구실사업의 해양미생물다양성 연구과제로 진행됐다. 또 연구 결과는 생명과학 분야의 저명 전문저널인 Nucleic Acids Research 2005년 마지막 호에 실렸다.
연구팀은 `프로디지오신'의 살조효과 및 합성유전자에 대한 국내 특허 및 PCT 국제 특허 출원을 완료했다고 밝혔다.
