원시 미생물 ‘고균’ 배양 첫 성공

지구 온난화에 기여

국내연구진이 해양에 널리 분포하고 해양 질소 순환에 핵심적인 역할을 하는 고균을 첫 배양하는 데 성공했다.

한국연구재단은 충북대 이성근 교수 연구팀이 유기 탄소를 이용해 고균이 노화와 질병을 일으키는 독성이 있는 산소인 활성산소를 제거할 수 있도록 하면서 배양에 성공했다고 3일 밝혔다.

고균은 온실가스를 만들어내는 것으로 알려져 지구온난화 문제에 대응하는 연구에 이바지할 것으로 보인다.

지구상의 모든 원핵미생물은 크게 세균(Bacteria)과 고균(Archaea)으로 분류하는데 고균은 미생물 분류군의 하나다.

고균은 진화 초기 단계의 미생물로 극한 환경에만 서식하는 것으로 알려졌으나 최근에는 해양생태계 미생물 중 30% 가까이 차지하는 것으로 나타났다.

고균은 지구 온난화의 주범인 아산화질소를 방출한다.

따라서 전 세계적으로 지구 온난화를 막고자 고균을 억제하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

그러나 배양이 어려워 그 기능이 정확히 알려지지 않았다.

고균은 동물과 달리 체내에 쌓이는 활성산소를 스스로 제거할 수 없어 일정 수준 이상 자라지 못한다.

이 교수 연구팀은 고균이 이산화탄소(무기탄소)를 영양분으로 쓰면서도 활성산소를 없애려면 동물처럼 유기탄소를 필요로 한다는 사실을 발견했다.

이에 이 교수 연구팀은 처음으로 실험실에서 고균은 독립적으로 배양하는 데 성공했다.

고균은 이산화탄소(무기탄소)를 에너지원으로 쓰고 세포 밖에서는 유기탄소와의 화학반응을 통해 활성산소를 제거하는 것으로 나타났다.

활성산소에 민감한 고세균에 대한 연구를 통해 아산화질소 제어에 기여할 수 있을 것으로 보인다.

이성근 교수는 “이 연구는 해양 생태계의 활성산소가 미생물에 의한 물질순환에 중요한 영향을 미치는 것을 발견했다”며 “미래의 해양 미생물과 물질순환의 상관관계 규명을 위한 토대를 마련한 것으로 기후변화에 대처하기 위해 연구에 기여 할 것”이라고 설명했다.

이번 연구결과는 국제 학술지 미국국립과학원회보(PNAS) 지난달 24일 게재됐다. 최소망 기자 somangchoi@