박테리아와 같은 원핵세포(prokaryotic cells)는 상대적으로 단순하고 핵을 가지고 있지 않은 것으로 알려져 왔다. 원핵세포는 처음에 진화한 뒤 다른 원핵세포에 흡수되어 핵과 에너지를 생산할 수 있는 미토콘드리아를 갖고 있는 복잡한 세포인 진핵세포(Eukaryote)로 발전한다고 믿고 있다.

하지만 원핵세포 안에 세포기관을 갖는 생명체의 발견은 기존 세포의 진화 과정을 설명하는 이론, 즉 높은 단계의 세포 조직이 차례대로 진화했다는 이론이 재고되어야 할지도 모른다는 문제에 봉착하였다.

문제의 세포조직은 또한 말라리아나 아프리카 수면질환(African Sleeping Disease)과 같은 인간의 질병과 연관이 있을 것으로 보고 있다.

생물학자들은 두 가지 종류의 세포가 존재하고, 이 두 세포는 크기나 내부 구조가 근본적으로 다르다고 믿어 왔다. 원핵세포는 상대적으로 유전자들이 모여 있는 조그만 공간을 가지고 있지만, 다른 세포와 경계가 되는 세포막이 없는 작은 세포로, 엽록체(Chloroplasts)나 미토콘드리아 같은 세포기관이 없다. 좀더 복잡한 구조를 가진 진핵세포는 모든 다른 생명체를 구성한다. 세포막 안에 유전자를 둘러싸고 있으며, 그 안에 다른 세포 조직을 포함하고 있다.

미국 일리노이 어바나 샴페인의 일리노이 대학 로버트 도캄포(Robert Docampo) 교수는 단세포 조직인 Agrobacterium tumefaciens를 연구하였다. 이 조직은 많은 식물의 질병을 유발하는 것으로 알려졌으며, DNA를 이식하여 유전자 조작 곡물을 만드는 데 사용되는, 유전학자들이 선호하는 조직이다.

그는 박테리아 안에 구분이 가능한 세포조직이 있는 것을 발견했고, 그것이 단세포 원핵세포임을 발견했다. 이 특정한 세포조직은 박테리아가 자신의 산성 구성물을 통제하는 기능을 하는 것으로 알려졌다.

도캄포 교수에 의하면, 그의 연구는 몇 가지 중요한 의미를 지닌다고 한다. 그는 BBC와의 인터뷰에서 이러한 세포조직은 원핵세포에서 발견된 적이 없다고 밝혔다. 이 발견은 동일한 세포조직이 좀더 복잡한 진핵세포 안에 있는 것은 두 종류의 세포가 공통적인 진화의 기원을 가진다는 의미를 지니기 때문에 중요하다고 설명했다.

“이 세포조직은 원핵세포에서 진핵세포로의 진화과정에서 보존되었다. 왜냐하면 이 세포조직은 두 종류의 세포에서 동일하게 발견되기 때문이다. 이 결과는 모든 진핵세포 조직이 오래전에 원핵세포를 흡수하여 형성되었다는 이론과 다른 의미를 지닌다.”라고 주장했다.

이 세포조직은 말라리아, 톡소플라스마 병(Toxoplasmosis), 아프리카 수면증과 같이 많은 질병을 일으키는 박테리아에서 발견되고 있다. 이러한 사실은 과학자들에게 새로운 연구 방향을 제시하고 있다. 즉 동물세포에서는 발견되지 않기 때문에, 질병에 대한 화학요법에 유용할 것으로 보고 있다.

출처 : KISTI. 생물과학 등 록 일 2003-06-24 원문출판일 2003년 06월 20일

BBC (http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/3003946.stm)

운영자, 다른기사보기기사등록일시 : 2003.09.26 18:15

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