미생물들은 영양분이 부족한 상황을 대처하기 위해 여러 가지 경로를 마련하고 있는데, 그 가운데 가장 중요한 것은 몇 년 동안이라도 휴면 상태를 유지할 수 있게 해주는 포자의 형성이다. 포자 형성은 단지 극도로 가혹한 환경에만 반응하여 시작되며, 쉽게 역전시킬 수 없는 에너지 집중적인 과정이다.

하버드 대학의 Jose E. Gonzalez-Pastor 박사 연구팀은 포자를 형성하는 대표적인 그람 양성 박테리아인 Bacillus subtilis의 포자 형성 과정 초기에 세포들이 형제들을 죽여 흘러나온 영양소를 섭취할 동안, 휴면 상태로 들어가는 것을 잠시 멈춘다는 사실을 발견하여 6월 ScienceExpress에 “Cannibalism by sporulating bacteria”라는 제목으로 발표하였다.

Gonzalez-Pastor 박사 연구팀은 포자 형성을 조절하는 단백질인 Spo0A에 의해 조절되는 유전자들을 변형시킨 B. subtilis 돌연변이체들을 만들었다. 그들은 포자 형성 초기에 강력하게 발현이 유도되는 두 개의 오페론을 발견하였는데, 오페론에 돌연변이가 발생하면 포자 형성이 가속화되었다.

skf(sporulation killing factor)로 명명된 첫 번째 오페론은 항생 펩타이드의 합성과 독소에 대한 내성을 갖도록 하는 데 필요한 여덟 개의 유전자로 구성되어 있었다. 두 번째 오페론인 sdp(sporulation delaying protein)는 포자 형성을 지연시키는 세포 밖 신호 단백질의 생산을 조절하는 세 개의 유전자를 포함하고 있었다. 이 시스템은 아마도 세포의 에너지 생성을 증가시킴으로써 작동하는 것으로 보인다.

뿐만 아니라 이 신호 단백질은 skf에 대한 민감성을 증가시키는 것으로 확인되었다. B. subtilis의 skf와 신호 단백질은 상호보완적으로 작용하여 형제 세포들의 포자 형성을 방해하고 분해되도록 하여 거기에서 흘러나온 영양물질을 이용하게 된다.

그 결과 포자 형성 과정으로 들어가는 것을 지연시키고, 증식을 계속할 수 있게 된다는 것이다. 이는 포자 형성 과정이 시작되면 돌이킬 수 없기 때문에 가능하면 그 시작을 늦추려는 메커니즘으로 보인다.

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

http://www.biomedcentral.com/news/20030620/02/

운영자, 다른기사보기기사등록일시 : 2003.09.26 19:22

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