전갈(scorpion)은 복잡한 독성 펩티드(peptide)의 혼합으로 이루어진 강력한 독(venom)을 살포하여 동물 먹이를 일정한 위치에 고정시킨다. 이러한 독성 펩티드 혼합물 중 일부 독소는 곤충에만 손상을 입혀, 안전하고 생태학적으로 건전한 살충제(pesticide)로 이용될 수 있다고 이스라엘 텔아비브 대학(Tel Aviv University) 연구진은 밝혔다.

텔아비브 대학 식물 과학부(Department of Plant Sciences) 소속의 Michael Gurevitz 교수는 전갈 독(scorpion venom)에서 중요한 신경독(neurotoxin)에 대한 유전자 서열(genetic sequence)을 분리했다. 또 Gurevitz는 특정 곤충 또는 포유동물에서 독성을 제한하기 위하여 독소를 제조 및 조절하는 방법을 개발했다.

20여 년 전 전갈 독이 살충제와 치료제의 보고라는 사실을 깨달았다고 Gurevitz는 밝혔다. 그는 어떻게 전갈 독을 농경지 또는 의학적 장애 등에서 곤충에 대항하는 생태학적으로 안전한 시약으로 이용할 것인가라는 의문이 들었다고 밝혔다.

최근 Molecular Biology and Evolution에 발표한 독소와 독소에 포함되어 있는 유전자의 진화에 대한 연구에서 Gurevitz는 독소의 활성을 어떻게 조절할 것인가를 보다 더 잘 이해할 수 있는지를 보여주는 유전자 수준에서 컴퓨터를 활용한 분석을 통해 증명했다.

Gurevitz는 전 세계에서 가장 독성이 강한 전갈 중 하나로 알려진 이스라엘 극동 전갈(yellow scorpion)의 독 구성 성분을 분리하기 보다는 박테리아에 필요한 독소를 제조 또는 조절하는 유전적 방법을 개발했다. 이후 그는 얻어진 독소가 곤충과 포유동물에 어떻게 작용하는지를 조사하여 농업 분야에 적용할 수 있는 가능성을 모색했다.

특정 신경독 유전자를 식물 게놈에 삽입하는 시도는 식물이 독소를 생산하여 해충을 죽이는 가능성을 기대하여 시도했지만, 이러한 시도는 실패로 끝났다. 펩티드인 독소는 곤충의 소화 기관에서 대사 작용을 거치기 때문에, 신경계에 영향을 초래하기 위하여 곤충의 혈류에 침투하도록 제어할 필요가 있었다.

전갈에 있는 일부 신경독이 잎을 먹는 나방, 메뚜기, 파리, 딱정벌레 등과 같은 일부 곤충에는 높은 활성을 보이지만, 꿀벌 같은 곤충 또는 인간 같은 포유동물에는 어떤 효과도 나타내지 않는다고 Gurevitz는 밝혔다.

전갈 독이 해충의 혈류로 침투하기 위하여 변경이 필요하기 때문에, 독소와 독소가 곤충 신경계와 상호 작용하는 방법에 대한 연구는 매우 중요하다. 곤충에서 목표 조직에 도달할 수 있도록 유도하는 방법에서 독소를 변경할 수 있는 가능성이 있으며, 현재 Gurevitz는 이러한 방안에 대하여 연구 중이다.

농업 산업은 이미 주로 피레스로이드(pyrethroid)를 사용하고 있으며, 피레스로이드는 곤충에 침투하여 곤충의 신경계를 공격하여 마비 및 사멸시킨다. 그러나 피레스로이드의 중요한 단점은 종 특이성(species specificity)이 없기 때문에 환경, 가축 및 인간 등에 이러한 유해한 화합물을 곤충과 동일하게 노출시킬 수 있는 위험이 있다는 점이다.

Gurevitz는 독을 함유하고 동물의 자연적인 화학 물질을 이용하여 특정 곤충에 특이성을 유지하면서 효력을 발휘하는 능력을 모방할 수 있는 시약을 개발할 수 있다고 지적했다.

http://www.sciencedaily.com/releases/2010/01/100111122649.htm

제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2010.01.17 15:32

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