½´ÆÛ ¹ö±×: »ýÁ¸ÀÇ ÇÑ°è¿¡ µµÀüÇÏ´Ù! - Deinococcus radiodurans |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ÀÌÈ¿µ(105235@hanmail.net), ÀåÀ±¿µ(yy-jang@hanmail.net) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
¿ìÁÖ »ó¿¡ Áö±¸°¡ »ý±â°í ¾öû³ ½Ã°£ÀÌ È帣¸é¼ ±× ¸¸Å ȯ°æÀÇ º¯Èµµ ¼ö¾øÀÌ °Þ¾î ¿Ô´Ù. ÀÌ¿¡ µû¶ó Áö±¸»óÀÇ ¸ðµç Á¾µéµµ »ì¾Æ³²±â À§ÇØ ³ª¸§´ë·ÎÀÇ »ýÁ¸¹æ¹ýÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© ÁøÈ È¤Àº ¸êÁ¾ÇÏ¿© ¿À´Ã¿¡ À̸£·¶´Ù. °ø·æÀÇ °æ¿ì ¹é¾Ç±âÀÇ È¯°æº¯È¸¦ ÀûÀÀÇÏÁö ¸øÇÏ¿© ¸êÁ¾ÇÏ¿´°í ¹ÙÄû¹ú·¹ÀÇ °æ¿ì ºü¸¥ ÀûÀÀ·ÂÀ¸·Î ÀÎÇØ Áö±Ý±îÁö Á¾Á·º¸Á¸À» Çϸç ÇöÁ¸ÇØ ÀÖ´Ù´Â °ÍÀÌ ±× ¿¹ÀÌ´Ù. ±×·¸Áö¸¸ ÀÌ·¯ÇÑ ¿À·£ ±â°£ ¹öÅß¿Â ¹ÙÄû¹ú·¹º¸´Ùµµ ´õ Áú±ä »ý¸í·ÂÀ» °¡Áø °ÍÀÌ ÀÖ´Ù¸é...
D. radioduransÀÇ ¹ß°ß À½½ÄÀ» º¸È£ÇÏ´Â ¼ö´ÜÀÇ Çϳª·Î ¹æ»ç´É Å×½ºÆ®¸¦ ÇÏ¿´´ø 1950³â´ë, °úÇÐÀÚµéÀº óÀ½À¸·Î °ÇÑ ¹æ»ç´É ÇÏ¿¡¼ Æı«µÇ¾ú´ø DAN¸¦ ¾à ÇϷ縸¿¡ ȸº¹ÇÏ´Â ¹ú·¹¸¦ ºÐ¸®ÇÑ´Ù(by Battista's Lab of Louisiana State University) . ¸î¸îÀÇ °í±â ÅëÁ¶¸²¿¡ °ÇÑ ¹æ»ç´ÉÀ» Á¶»çÇÏ¿© °üÂûÇغ» °á°ú, ¿©ÀüÈ÷ À½½ÄÀÌ ½â°í ÀÖ¾úÀ¸³ª ±× ¼Ó¿¡¼ ´Ù¸¥ ¹Ì»ý¹°µéÀº ¿ÏÀüÈ÷ Æı«µÉ ¸¸ÅÀÇ ¹æ»ç´É¿¡µµ ¾Æ¶û°÷ÇÏÁö ¾Ê°í »ì¾ÆÀÖ´Â ±×¶§ ´ç½Ã·Î´Â ¹àÇôÁöÁö ¾ÊÀº ¹Ì»ý¹°ÀÌ ¹ß°ßµÈ °ÍÀÌ´Ù. ±× ÈÄ¿¡µµ, ÀÌ ºÓÀº ±¸ÇüÀÇ ¹ÚÅ׸®¾Æ´Â ȼºÀÇ Ç¥¸é°ú °¡Àå À¯»çÇÑ È¯°æÀÎ Áö±¸ÀÇ ³²±ØÀÇ µå¶óÀÌ º§¸®(Dry Valleys)ÀÇ ¹ÙÀ§ Ç¥¸é, ¼¼½·ÀÇ °úÆ÷È·Î ÀÎÇÏ¿© ´Ù¸¥ »ý¹°Àº ÀüÇô Á¸ÀçÇÒ ¼ö ¾ø´Â ¿¬¸ø, ȤÀº Àڿܼ±ÀÌ °ÇÑ ºÏ±ØÀÇ ¹ÙÀ§ ¼Ó µîÀÇ º¸ÅëÀÇ »ç¶÷À¸·Î¼´Â »ý°¢Áöµµ ¸øÇÒ ±×·± ÀÌ»óÇÑ Àå¼Ò¿¡¼ ¸¹ÀÌ ¹ß°ßµÇ¾î ¸¹Àº ÀÌÀÇ °ü½ÉÀ» ²ø°Ô µÈ´Ù.
D. radiodurans¶õ ¾î¶² ¼¼±ÕÀΰ¡?
Deinococcus´Â ±×¶÷(Gram) ¾ç¼º±ÕÀ¸·Î ºÐ·ùµÇ¾î ÀÖ´Ù. ÇÏÁö¸¸ ´Ù¸¥ ±×¶÷ ¾ç¼º±Õ°ú´Â ´Þ¸® ±×¶÷ À½¼º±Õ¿¡ Á¸ÀçÇÏ´Â ¿Ü¸·(outer membrane)À» °¡Áö¸ç, ÀÌ ¶§ Å« Â÷ÀÌÁ¡Àº ¿©´À ±×¶÷ À½¼º±ÕÀÇ ¿Ü¸·¿¡ Á¸ÀçÇÏ´Â ÇñÅ佺 (heptose)¿Í AÃþÀ» °¡ÁöÁö ¾Ê´Â´Ù´Â °ÍÀÌ´Ù. ÇÏÁö¸¸ ÀÌ ¿Ü¸·ÀÇ ¿ªÇÒ¿¡ ´ëÇؼ´Â ¾ÆÁ÷ ¹àÇôÁø ±êÀÌ ¾ø´Ù. ÇÏÁö¸¸ °¡Àå Å« Ư¡ÀÌÀÚ ÀÚ¶û°Å¸®´Â DeinococcusÀÇ ¸ðµç Á¾ÀÌ ¹æ»ç¼±, Àڿܼ±, °ú»êȼö¼Ò µî¿¡ ´ëÇÏ¿© ±ØµµÀÇ ÀúÇ×¼ºÀ» °¡Áø ´Ù´Â °ÍÀÌ´Ù. ¿©±â¼ Àá½Ã ¹æ»ç´É¿¡ ´ëÇØ ¾Ë¾Æº¸ÀÚ. ¹æ»ç´ÉÀº ¸ðµç »ý¸íü°¡ »ì¾Æ°¡´Âµ¥ Ä¡¸íÀûÀ̸ç ÀÌ´Â DNA°¡´Ú(strands)ÀÇ À¯Àü¹°ÁúÀ» Æı«µÇ±â ¶§¹®ÀÌ´Ù. Àý´ÜÀ̶ó´Â Àӽà ¹æÆíÀ¸·Î ¼ö¸® ±âÀÛ(repair system)ÀÌ ÀÛµ¿µÇ±â´Â ÇÏÁö¸¸, »ý¸íüÀÇ À¯Àü ÁöµµÀÇ Çؼ®Àº º¸Åë ¼¼Æ÷ ºÐ¿À» ÇÒ ¶§ »ç½ÇÀûÀÌ°í Ä¡¸íÀûÀÎ º¯À̸¦ ÀÏÀ¸Å²´Ù. Áï ¸¹Àº ¾çÀÇ ¹æ»ç¼±Àº ¼ö¸®Çϱ⠰¡Àå ¾î·Á¿î À¯Àü ¼Õ»óÀÎ, DNA ºÐÀÚÀÇ ÀÌÁß³ª¼±À» Æı«ÇÑ´Ù.
DeinococcusÀÇ ´É·Â¿¡ ´ëÇÑ °úÇÐÀÚµéÀÇ °ü½É DeinococcusÀÇ ¹æ»ç´ÉÀúÇ׷¿¡ °¡Àå ¸ÕÀú °ü½ÉÀ» º¸ÀÎ °ÍÀº ¹Ì±¹ ¿¡³ÊÁö¼º(DOE: Department of Energy)À̾ú´Ù. DeinococcusÀÇ À¯ÀüÀÚ¸¦ Á¶ÀÛÇÏ¿© ¹Ì»ý¹°À» ÀÌ¿ëÇÏ¿© ¹æ»ç´É ¹°ÁúÀ» Æ÷ÇÔÇÏ´Â Àü ¼¼°è¿¡ °ÉÃÄÀÖ´Â ÇÙÆó±â¹°·Î ¿À¿°µÈ ´ëÁöÀÇ ¼öõ °³ÀÇ µ¶¼Ò¸¦ Á¦°ÅÇÒ ¼ö ÀÖÀ» °Å¶ó »ý°¢ÇÑ °ÍÀÌ´Ù
ÀÌ¿¡ DOE´Â µ¨¸®(Daly)¿Í ¹ÎÆ°[Minton(University of Minnesota in St, Paul)]¿¡°Ô °øä·Î ÅõÀÚÇß°í, ÀÌ ¿¬±¸ÆÀ D. radioduransÀÇ »ýüġ·á¸¦ Á¶»çÇÏ´Â ½Ã¾ÖƲÀÇ ¸®Æ®½ºÆ®·Ð[Mary E. Lidstrom (University of Washington)] ¿¡ ÀÇÇØ ÁÖµµµÇ¾ú´Ù. ÀÌ ³ë·ÂÀÇ Ã¹ ¹ø° ¼º°ú´Â Nature BiotechnologyÀÇ 10¿ùÈ£¿¡ ¿ÍÄÉÆ®(Lawrence P. Wackett)¿Í ·£Áö(Cleston C. Lange)¿Í ÇÔ²² µ¨¸®¿Í ¹ÎÆ°Àº ¹ÚÅ׸®¾Æ°¡ ½Ã°£¸¶´Ù 6000rads¸¦ ÀÏÁ¤ÇÑ ¹æ»ç´ÉÀ» Á¶»ç¸¦ Á¦½ÃÇÏ´Â µ¿¾ÈÁ¶Â÷µµ Åç·ç¿£À̳ª ±×¿¡ °ü°èµÈ ±¸¼º¹°Áú¿¡¼ ÀÚ¶ö ¼ö ÀÖ°í ºÎºÐÀûÀÎ ´ë»çÀÛ¿ëÀ» ÀÏÀ¸Å³ ¼ö ÀÖ´Ù°í ¹ßÇ¥ÇÏ¿´´Ù.
±×¸®°í ±× µÚ¸¦ À̾î Deinococcus¸¦ À¯Àü °øÇÐÀûÀÎ ¹æ¹ýÀ¸·Î Á¶ÀÛÇؼ ¹æ»ç´É ¿À¿° Áö¿ª (radioactive waste sites) ¿¡¼ ÀϹÝÀûÀ¸·Î ¹ß°ßµÇ´Â ¿À¿° ¹°Áú(pollutants)À» Á¦°ÅÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â ¿¬±¸°á°ú°¡ ÀçÂ÷ ¹ßÇ¥ - ¹Ì±¹ ¹Ì³×¼ÒŸ´ëÇÐ(Univ. of Minnesota)ÀÇ »ýÈÇÐÀÚÀÎ ·¹¸® ¿ÍÄÉÆ® (Larry Wackett) °¡ À̲ô´Â ¿¬±¸ÆÀ¿¡ ÀÇÇØ ¼öÇà; Nature Biotechnology 1998³â 10¿ùÈ£ - µÊ¿¡ µû¶ó ¹Ì±¹ ¿¡³ÊÁö¼º Àº ¾öû³ ÇÙÆó±â¹° 󸮺ñ¿ëÀ» Àý°¨Çϱâ À§ÇØ Deinococcus ¹ÚÅ׸®¾ÆÀÇ À¯ÀüÀÚ ¿¬±¸¿¡ ÀÚ±ÝÀ» Áö¿øÇϱ⠽ÃÀÛÇÏ¿´´Ù. µû¶ó¼ 'ȯ°æ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇÏ°í »õ·Î¿î ¿¡³ÊÁö¿øÀ» ¹ß°ßÇÏ¸ç »ê¾÷, ÀÇÇÐ, ³ó¾÷ µî¿¡ À¯¿ëÇÑ Áö½Ä ¹× ±â¼úÀ» °³¹ßÇÒ ¼ö ÀÖ´Â °¡´É¼ºÀ» È®º¸'¶õ ÃëÁö ÇÏ¿¡ °¡Àå °ÇÑ ÀúÇ×¼ºÀ» °¡Á³°í -DNA°¡ ¼ö¹é °³ÀÇ ´ÜÆíÀ¸·Î Æı«µÇ¾îµµ »ýÁ¸ÇÏ°í ¼ö¸®ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù- À¯ÀüÀÚ Á¶ÀÛÀÌ °¡Àå ¿ëÀÌÇÑ D. radiodurans¸¦ ¿¬±¸ Àç·á·Î äÅÃ, ¹Ì±¹ ¿¡³ÊÁö¼ºÀÇ Áö¿ø ÇÏ¿¡ ¹Ì±¹ À¯Àüü ¿¬±¸¼Ò(The Institute for Genomic Research)¿¡¼ Makarova, K.S. Aravind, L. 1Daly, M.J. and Koonin, E.V.¿¡ ÀÇÇØ ¿¬±¸µÇ¾ú´Ù. °Ô³ðºÐ¼®À» ¼öÇàÇÏ¿© ¿Ïº®ÇÑ ¿°±â¼¿ÀÌ ¹àÇôÁ³À¸¸ç, 1999³â 11¿ù 19ÀÏ¿¡´Â ±× °á°ú°¡ »çÀ̾ð½º(Science) ÀâÁö¿¡ ¹ßÇ¥µÇ¾ú´Ù.
D. radioduransÀÇ ¹æ»ç¼±¿¡ ´ëÇÑ ³»¼ºÀº ¾î´À Á¤µµÀΰ¡? ÃÖ±ÙÀÇ ÇÑ ½ÇÇèÀ» ÅëÇÏ¿© D. radiodurans°¡ Æı«µÇ´Â ½ÃÁ¡ÀÇ ¹æ»ç´É ¾çÀÌ ¾ó¸¶ÀÎÁö¸¦ ¹àÇôÁ³´Ù. ±× ¾çÀº »ç¶÷¿¡°Ô Ä¡¸íÀûÀÎ ¾çÀÎ 500~1000 ¶óµå(rad)º¸´Ù 3000¹è³ª ³ôÀº 150¸¸ rad (1±×·¥¿¡ 100 ¿¡¸£±×ÀÇ Èí¼ö¿¡³ÊÁö¸¦ °¡Áö´Â ¹æ»ç´ÉÀÇ ´ÜÀ§)¿¡¼ »ì¾Æ °¥ ¼ö ÀÖ´Ù. ´õ¿í ³î¶ó¿î °ÍÀº ±×·± ¹æ»ç´É Á¶»ç·Î ÀÎÇÑ °Å´ëÇÑ ¿°»öü(chromosome)ÀÇ Æı«¸¦ ´Ü½Ã°£¿¡ ¿Ïº®ÇÏ°Ô ¼ö¸® ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â °ÍÀÌ´Ù.
±×¸²3Àº D. radioduransÀÇ ¹æ»ç¼±¿¡ ´ëÇÑ ÀúÇ×¼ºÀ» Àå³»¼¼±ÕÀÎ ´ëÀå±Õ(Escherichia coli), ¹ÙÄû¹ú·¹(cockroaches), ±×¸®°í Àΰ£À» ºñ±³ÇÑ °ÍÀÌ´Ù. Æ÷ÀÚ¸¦ Çü¼ºÇÏ´Â ¹ÚÅ׸®¾Æ´Â Æ÷ÀÚ ´öºÐ¿¡ ¸¹Àº ¹æ»ç´É ÇÏ¿¡¼ °ßµô ¼ö ÀÖ´Ù ÇÏÁö¸¸ Æ÷ÀÚ¸¦ Çü¼ºÇÏÁöµµ ¾Ê´Â D. radiodurans º¸´Ù °ÇÏÁö´Â ¸øÇÏ´Ù. °úÇÐÀÚµéÀº ÀÌ ¾öû³ ¾çÀÇ ¹æ»ç´É¿¡ ´ëÇÑ ÀúÇ×¼ºÀº °¡È¤ÇÑ °ÇÁ¶ »óÅ ÇÏ¿¡¼ÀÇ D. radioduransÀÇ »ýÁ¸¿¡µµ ¿µÇâÀ» ³¢Ä¥ °ÍÀ¸·Î ÃßÃøÇÑ´Ù.
¿Ö ÀÌ·± ´É·ÂÀ» °¡Áö°Ô µÇ¾úÀ»±î? DNA ¼Õ»óµÇ¾úÀ» ¶§ °¡Àå °íÄ¡±â ¾î·Á¿î ºÎºÐÀÌ ÀÌÁß³ª¼±À» °íÄ¡´Â ÀÏÀÌ´Ù. ¿¹¸¦ µé¾î °¡Àå ¸¹ÀÌ ¿¬±¸µÈ ¹ÚÅ׸®¾ÆÀÎ E. coliÀÇ °æ¿ì¸¸ ÇÏ´õ¶óµµ º¸Åë 2~3°³ÀÇ ÀÌÁß³ª¼±¸¸ ºÎ¼Áö°Ô µÇ¸é ´õ ÀÌ»óÀÇ »ì¾Æ°¡´Â °ÍÀÌ ºÒ°¡´ÉÇÏ´Ù. ±×·¯³ª ªÀº ½Ã°£ ³»¿¡¼ D. radiodurans´Â ¿ÏÀüÈ÷ ºÎ¼Áø DNAµµ ¿ø·¡ÀÇ ¸ð½ÀÀÎ ÀÌÁß³ª¼±À¸·Î °íÄ¡°í, ¸¶Áö¸·¿£ ºÎ¼Á³´ø °Ô³ðÀ» ¿Ïº®ÇÏ°Ô º¹±¸ÇÔÀ¸·Î¼ ¸ñ¼ûÀ» À̾ ¼ö ÀÖ¾ú´ø °ÍÀÌ´Ù. Áï, ¹æ»ç´É¿¡ °ßµð´Â °ÍÀÌ ¾Æ´Ï¶ó Æı«µÈ À¯ÀüÀÚÀÇ ¿Ïº®ÇÑ ¼ö¸®´É·ÂÀ» °¡Áø °ÍÀÌ´Ù.
±×·¸´Ù¸é µµ´ëü ÁøÈ°úÁ¤¿¡ ¾î¶°ÇÑ ÀÏÀ» °Þ¾ú±â¿¡ D. radiodurans°¡ ÀÌ·¸°Ô Á¤È®ÇÑ ¼ö¸®´É·ÂÀ» °¡Áú ¼ö ÀÖ¾úÀ»±î? "±ØÇѹ̻ý¹°(Extremophile)"À̶ó´Â ´Ù¸¥ ¹Ì»ý¹°ÀÇ °æ¿ì, ±ØÇÑ ¿Âµµ, µ¶¼Ò, »ê¼º °°Àº »óȲ ÇÏ ¿¡¼ ÀúÇ×¼ºÀ» °¡Áö´Â °ÍÀ¸·Î ¹ß°ßµÇ¾ú´Ù. ±×·¯³ª ±×°ÍµéÀº Ưº°ÇÑ È¯°æ¿¡¼ »ýÁ¸Çϱâ À§ÇÑ ¼ö´ÜÀ¸·Î¼ ÀÌ·¯ÇÑ ´É·ÂÀ» °¡Áö´Â °ÍÀ¸·Î ¹àÇôÁ³´Ù. ÇÏÁö¸¸ Áö±¸»óÀÇ ¾î¶² ÀÚ¿¬ÀûÀΠȯ°æ¿¡¼µµ 1500¸¸ ¶óµåÀÇ ³ôÀº ¹æ»ç´ÉÀÌ ¹ß°ßµÇ´Â Áö¿ªÀº ¾ø´Ù. ¿ì¶ó´½ ÅðÀû¹°ÀÌ ÀÖ´Â ÁöÇÏ¿¡¼µµ ¹ß°ßµÇÁö ¾Ê´Â´Ù. ±×·¸´Ù¸é ¿Ö D. radiodurans°¡ ÀÌ·± °Å´ëÇÑ À¯ÀüÀûÀÎ Æı« ÇÏ¿¡¼ ¼ö¸® ´É·ÂÀ» Áö´Ñ °ÍÀϱî?
ÇöÀç·Î¼´Â
°ÇÁ¶¿¡ ´ëÇÑ È¤Àº ¿¿¡ ´ëÇÑ ³»¼ºÀÇ ÇÑ ¹æ¹ýÀ¸·Î ÀÌ·¯ÇÑ ¼ö¸® ´É·ÂÀÌ
»ý±ä °ÍÀ¸·Î º¸´Â ÀÌ·ÐÀÌ °¡Àå À¯·ÂÇÏ´Ù. Áï °ÇÁ¶ÇÑ È¯°æ¿¡ ÀÇÇØ È¤Àº
°í¿Â¿¡ ÀÇÇÑ DNA ÀÇ Æı«¿Í ¹æ»ç´É ÇÏ¿¡¼¿Í DNA ÀÇ ÀÌÁß³ª¼±ÀÇ
Æı«°¡ °°´Ù´Â ÀüÁ¦ÇÏ¿¡ D. radiodurans°¡ »ýÁ¸À» À§ÇØ DNA ÀÌÁß ³ª¼±¿¡
´ëÇÑ ºü¸¥ º¹±¸´É·ÂÀ» °¡Áö°Ô µÈ °ÍÀ̶ó´Â ÀÌ·ÐÀÌ Áö¹èÀûÀÌ´Ù.
D. radiodurans À¯ÀüüÀÇ ¿¬±¸ D. radiodurans´Â °Ô³ð »êź¹ý(random whole-genome shotgun) ¹æ¹ýÀ¸·Î ¿°±â¼¿ÀÇ ºñ¹ÐÀ» Ç®°Ô µÇ¾ú´Ù. °á°ú ÀÌ ¹ÚÅ׸®¾ÆÀÇ À¯Àüü´Â ¸ðµÎ 4°³ÀÇ ¿ä¼Ò Áï, chromosome ¥°[12,68,638 base pair (bp) ], chromosome¥±(412,348 bp), megaplasmid (177,466 bp) ¿Í plsmid (45,704 bp) ·Î ±¸¼ºµÇ¾î ÀÖ´Â °ÍÀ¸·Î ¹àÇôÁ³´Ù.
ÀϹÝÀûÀ¸·Î ¹ÚÅ׸®¾Æ´Â 1°³ÀÇ ¿°»öü¸¦ °¡Áö´Âµ¥ ¹ÝÇØ D. radiodurans´Â ¾Æ¹Ì³ë»êÀ» ÀÌ¿ëÇÏ´Â À¯ÀüÀÚ¿Í ¼¼Æ÷¸·À» Çü¼ºÇÏ´Â À¯ÀüÀÚ¸¦ ¿°»öü¥±°¡ ÀÎÄÚµå(encode)ÇÑ´Ù. Áï DeinococcusÀÇ ´É·Â Çϳª¸¦ ´õ °¡Áö°í ÀÖ´Â ¼ÀÀÌ´Ù.
´ëºÎºÐÀÇ °æ¿ì DNA ÀÇ ÀÌÁß³ª¼±±¸Á¶°¡ Æı«µÇ¾úÀ» ¶§ ¸î °³ÀÇ ¿°»öü ´ÜÆíÀ» ¿¬°áÇÏ´Â ´ÜÀÏ°¡´Ú ¾î´Ò¸µ(single-strand annealing) À̳ª »óµ¿¼º Àç°áÇÕ(homologous recombination)ÀÇ ¹æ¹ýÀ» ÀÌ¿ëÇϴµ¥ ÀÌ ¶§ RecA ¶ó´Â ´Ü¹éÁúÀ» »ç¿ëÇϸç D. radioduransµµ ÀÌ ¹æ¹ýÀ» ÀÌ¿ëÇÑ´Ù. ÇÏÁö¸¸ µÑ ´Ù D.radiodurans¿¡¸¸ À¯ÀÏÇÑ °ÍÀº ¾Æ´Ï¸ç ÀÌ°ÍÀ¸·Î D. radioduransÀÇ ÀúÇ×¼ºÀ» ¼³¸íÇϱ⿡´Â ºÒÃæºÐÇÏ´Ù. ¶ÇÇÑ ¹Ì»ý¹°ÀÇ À¯ÀüÀÚÀÇ °úÀ×À¸·Î ÀÌ·¯ÇÑ ÀúÇ×¼ºÀ» Çö»óÀ» ¼³¸íÇÒ ¼ö ¾ø´Ù. D. radiodurans °Ô³ð¿¡ ³ªÅ¸³ª´Â 4~10 copy´Â ´Ù¸¥ ¹ÚÅ׸®¾Æ¿¡¼µµ Á¸ÀçÇÑ´Ù. ÀÌ °íÃÄÁø º¹»çüµéÀº µ¹¿¬º¯ÀÌ À¯ÀüÀÚ´Â ¼Õ»óµÇÁö ¾ÊÀº »ó¹ÝµÇ´Â À¯ÀüÀÚ¸¦ °¡Áú °¡´É¼ºÀÇ Áõ°¡¸¦ ÀǹÌÇÏ´Â °ÍÀ̱⠶§¹®¿¡ °áÁ¤ÀûÀ̶ó°í ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. Áï °Ô³ðÀÇ º¹¼öÀÇ Ä«ÇÇ°¡ ÀÖ´Ù´Â »ç½Ç¸¸À¸·Îµµ ÀÚüÀûÀ¸·Î´Â ±×µéÀÌ ¿Ö ±×·¸°Ô ³ôÀº ¹æ»ç´É ÀúÇ×¼ºÀ» °¡Áö´ÂÁö¿¡ ´ëÇÑ ÃæºÐÇÑ ¼³¸íÀ» ÇÒ ¼ö´Â ¾ø´Ù.
±×·¸´Ù¸é ¹«¾ùÀÌ À̵éÀÇ ¹æ»ç´É°ú Àڿܼ±¿¡ ´ëÇÑ ÀúÇ×¼ºÀ» ¼³¸íÇÒ ¼ö ÀÖÀ»±î? ±×°ÍµéÀº ´ëºÎºÐÀÇ »ý¸íü°¡ ÇÒ ¼ö ¾ø´Â ¸¹Àº À¯Àü Á¤º¸¸¦ »ç¿ëÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ´É·ÂÀ» Áö³æ°í ÀÌ°ÍÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© ¸¹Àº ¼ö¸® ±âÀÛÀÇ ÀÌ¿ëÀ¸·Î ´ë´ÜÇÑ ÀúÇ×¼ºÀ» ¶ç°Ô µÇ´Â °ÍÀÌ´Ù. Áï ÀÌ ¹ÚÅ׸®¾Æ°¡ °¡Áö´Â ¿©·¯°¡Áö ´ë»çÀÛ¿ë - º¸È£±âÀÛ(prevention), ³»¼º±âÀÛ(tolerance), ¼ö¸®±âÀÛ(repair)-ÀÇ º¹ÇÕÀûÀÎ ÀÛ¿ë ¶§¹®ÀÌ´Ù.
¸ÕÀú, D. radioduransÀÇ °Ô³ð Áß¿¡ º¸È£±âÀÛ¿¡ °ü¿©ÇÏ´Â Ä«Å»¶ó¾ÆÁ¦ (catalase) ¿Í SOD (´ëÀå±ÕÀÇ DPS¿Í À¯»ç)À» ´Ù¸¥ Deinococcus Á¾º¸´Ù ¸¹ÀÌ °¡Áø´Ù. ±×¸®°í D. radioduransÀÇ ÀúÇ×¼º¿¡ Áß¿äÇÑ ¿ä¼Ò·Î ¸¹Àº DNA ¼ö¸® ±âÀÛ ½Ã½ºÅÛÀÇ ÀÛ¿ëÀ» ²ÅÀ» ¼ö ÀÖ´Ù. ÇÑ ¿¹·Î¼ 1.75 MradÀÇ ¹æ»ç´É¿¡ Á¶»çÇÏ¿© ÀÌÁß³ª¼±À» °¥±â°¥±â ºÎ¼ö¾úÀ» ¶§ 24 ½Ã°£ ³»¿¡ Àç¹è¿À̳ª µ¹¿¬º¯ÀÌ ¾øÀÌ ¼ö¸®µÈ´Ù. ±×¸®°í ¸¹Àº ¾çÀÇ DNA ¼ö¸® ±âÀÛ¿¡ °ü¿©ÇÏ´Â °Ô³ðÀ» °¡Áø´Ù, ±×¸®°í À̰͵éÀº ÇÙ»êÀý´Ü¼ö¸®[nucleotide excision repair (1°³ÀÇ UvrABCD system°ú UVDE system)] °ú ¿°±âÀý´Ü¼ö¸®[base excision repair (9°³ÀÇ DNA glycosylases¿Í apurinic-apyrimidine endonuclease)], ¹Ì½º¸ÅÄ¡Àý´Ü¼ö¸®[mismatch excision repair (MutL¿Í MutS)], ¿©·¯ °¡ÁöÀÇ Àç°áÇÕ¼ö¸®[recombinational repair (RecA, RuvABC, SbcCD)]·Î ÀÎÄÚµå µÇ¾î ÀÖ´Ù. ÀϹÝÀûÀ¸·Î ´ëºÎºÐÀÇ ¹Ì»ý¹°µéµµ ÀÌ¿Í ±â´ÉÀûÀ¸·Î À¯»çÇÑ ¼ö¸® ±âÀÛÀ» °¡ÁöÁö¸¸. ÀÌ ¹ÚÅ׸®¾ÆÀÇ °æ¿ì ¾ÆÁÖ ¸¹Àº ¾çÀÇ DNA ¼ö¸® À¯ÀüÀÚ¸¦ °¡ÁüÀ¸·Î¼ ºü¸¥ º¹±¸´É·ÂÀ» Áö´Ò ¼ö ÀÖ´Â °ÍÀÌ´Ù. ƯÈ÷ DNAÀÇ ÀÌÁß³ª¼±ÀÌ ºÎ¼Á³À» ¶§ DNA ¹Ýº¹¿°±âµé(repeat elements)ÀÌ °Ô³ð¿¡ ³Ð°Ô Èð¾îÁ® Àֱ⠶§¹®¿¡ »óµ¿¼º Àç°áÇÕ ¼ö¸® °¡ °¡Àå Áß¿äÇÏ´Ù.
D. radioduransÀÇ ÀÌÁß°¡´Ú DNA°¡ ºÎ¼Áö°í ³ª¼ ¼ö¸®°úÁ¤¿¡¼ DNA ¼ö¸® ºóµµ´Â ÀúÇØ ´Ü¹éÁú[inhibitory protein (Irrl)]¿¡ ÀÇÇØ °áÁ¤µÈ´Ù. ÀÌ ´Ü¹éÁúÀº ¹Ýº¹¿°±âµé¿¡ °áÇÕÇÏ¿© ¹æ»ç´É µî¿¡ ³ëÃâµÈ ÈÄ ¼Ò¸ðµÇ´Â ¿°»öüÀÇ ¼ö¸¦ º¸È£ÇÑ´Ù. ÀÌ°ÍÀº DNA°¡ Æı«µÈ ÈÄ 3½Ã°£ ³»¿¡ ÃÖ´ë·Î Áõ°¡ÇÏ°í 7½Ã°£µ¿¾È À¯ÁöÇÏ´Ù°¡ 24½Ã°£ ³»¿¡ »ç¶óÁø´Ù.
D. radioduranceÀÇ ¿°»öü ¥±¿Í ¸Þ°¡Çö󽺹̵åÀÇ °æ¿ì À̵éÀÇ 2/3´Â Çì¸ð±Û¸®½Å(hemolysins)À» µµ¿ÍÁÖ´Â À¯ÀüÀÚ¸¦, 4/9´Â ¿ÜºÎÀÇ ´Ü¹éÁúºÐÇØÈ¿¼Ò(proteases)¸¦ ÀÎÄÚµå ÇÏ°í ÀÖÀ¸¸ç, ¿©·¯ °¡Áö ±â´ÉÀ» °¡Áø´Ù. ¸ÕÀú ÀÌ°ÍÀº ºñź¼öȹ°(noncabohydrate)¸¦ °¡Áø ¼¼Æ÷¿Í ´Ü¹éÁúÀ» »ý»êÀ» À§ÇÑ Áú¼ÒÀÇ Àü±¸Ã¼·Î »ç¿ëµÇ¾î Áø´Ù. ±×¸®°í ABC ¼ö¼Û½Ã½ºÅÛ(ABC transport systems)ÀÇ ¿ÀÆó·Ð(operon)À» °¡Áö°í, ¼¼Æ÷ÀÇ ¿¡³ÊÁö¸¦ »ý»êÇÑ´Ù. ¶ÇÇÑ D. radiodurance°¡ ¿À·§µ¿¾È °ÇÁ¶¶ó´Â À§ÇèÇÑ »óȲ¿¡ ³ëÃâµÇ¾úÀ» ¶§ ¿°»öü¥±¿¡¼´Â Áö¹æ»êÀ» ºÐÇØÇÏ´Â ¿©·¯ °¡Áö ´Ü¹éÁúÀ» »ý»êÇÏ°Ô µÇ°í, ¸Þ°¡Çö󽺹̵å´Â Æ÷½ºÆ÷Æ®·£½ºÆÛ·¹ÀÌÁî ½Ã½ºÅÛ(phosphotransferase system)À» ÀÛµ¿ÇÏ°Ô µÈ´Ù. ¸Þ°¡Çö󽺹̵åÀÇ °æ¿ì µð¿Á½Ã´ºÅ¬·¹¿ÀƼµå Æ®¸®Æ÷½ºÆÐÀÌ [deoxynucleotide triphosphates (dNTPs)]³ª dNTP Àü±¸Ã¼(dNTP precursors)ÀÇ ÇÕ¼ºÀ¸·ÎºÎÅÍ Æı«µÈ DNAÀÇ Àç»ý¿¡ Âü¿©ÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î ÃßÁ¤µÇ´Â À¯ÀüÀÎÀÚ¸¦ Æ÷ÇÔÇÑ´Ù. ¶ÇÇÑ ÀÌ°ÍÀº ¿ÜºÎ¼¼Æ÷ÀÎ ÇÙ°ú ³ô°Ô ƯÁ¤ Áþ°Å³ª, Áï½Ã ¹æ»ç¼±¿¡ ³ëÃâµÈ ÈÄ Ç®¾îÁö°Å³ª ¹ÝÀÀÇÏ´Â ´ÜÀÏ°¡´Ú DNA³ª RNA¸¦ ÀÎÄÚµå ÇÑ´Ù. ±×¸®°í ÀÌ°ÍÀº ¿°»öü¥±¿¡¼ ¹ß°ßµÈ °ÍÀ¸·Î ÃßÁ¤µÇ´Â Ç»¸° Æ۹̿¡ÀÌÁî(purine permease)ÀÇ ¹æ¹ýÀ¸·ÎºÎÅÍ ÅõÀÔÇÒ °ÍÀÌ´Ù.
D. radiodurans °Ô³ðÀÇ ºÐÇØ´Â ¿°»öü¥±¿Í ¸Þ°¡ÇÃ¶ó½º¹Ìµå ¿¡¼ ¹ß°ßµÈ Àü»ç¿ä¼Ò, ¹ÝÀÀ Á¶ÀýÀÎÀÚ¿Í Å°³ªÁ¦(kinase)¸¦ Æ÷ÇÔÇÏ´Â Á¶Àý±â´ÉÀ» °¡Áö´Â À¯ÀüÀÚ¿¡ ÀÎÄÚµå µÈ ´Ü¹éÁú¿¡ ÀÇÇØ Àüü Áß 30%ÀÇ ºóµµ·Î ³ªÅ¸³´Ù. ÇÏÁö¸¸ ¾ÆÁ÷ Á¶Àý´Ü¹éÁúÀÇ ±ÔÄ¢Àº ¾Ë·ÁÁ® ÀÖÁö ¾ÊÀº »óÅÂÀÌ´Ù. ÀÌ·¸°Ô Àüü °Ô³ðÀÇ ºÐ¼®ÀÌ ³¡³µ´Ù°í´Â ÇÏÁö¸¸ ¸¹Àº ºÎºÐÀÌ ¾ÆÁ÷ ¼ö¼ö²²³¢·Î ³²¾Æ ÀÖÀ¸¸ç ÀÌ¿¡ ºÎºÐ ºÎºÐ¿¡ ´ëÇÑ ¿¬±¸°¡ °è¼Ó ÁøÇàµÇ°í ÀÖ´Ù.
D. radioduransÀÇ ÀÌ¿ë°¡Ä¡ D. radiodurans´Â ¿ì¼± ¾Õ¿¡¼µµ ¹àÇûµíÀÌ È¯°æ¿À¿° ƯÈ÷ ¹æ»ç¼± ±¸¿ªÀÇ Á¤ÈÀÛ¾÷¿¡ °¡Àå È¿°úÀûÀ¸·Î »ç¿ëµÇ¾îÁú °ÍÀÌ´Ù ¿À´Ã³¯ ¼¼°è ¿©·¯ °÷ÀÌ °í ¹æ»ç´É ¹°Áú°ú µ¶¼º ÈÇй°Áú·Î ¿À¿°µÇ¾î ÀÖÀ¸¸ç Æó¼âµÈ ÇÙ¹«±â °øÀå°ú ÇÙ¹«±â Á¦Á¶¿Í °ü·ÃµÈ ¸¹Àº ÇÙÆó±â¹° ó¸® Àå¼Ò ¶ÇÇÑ ¸¹´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ Áö¿ªÀ» Á¤ÈÇϱâ À§ÇÏ¿© µû¶ó¼ ¹Ì±¹ Á¶Áö¾Æ ´ëÇÐ(Univ. of Georgia)ÀÇ ÇÐÀÚµéÀº D. radiodurans¸¦ Á¶ÀÛÇÏ¿© Åç·ç¿£À» ºÐÇØÇϰųª ¼öÀºÀ» °íÁ¤½ÃÄѼ ´Ù·ç±â ½¬¿î ÇüÅ·Π¹Ù²Ù´Â ¹Ì»ý¹°À» °³¹ßÇϰųª D. radiodurans¿¡ µ¶¼º¼öÀº¿¡ ÀúÇ×·ÂÀÌ °ÇÑ ´ëÀå±Õ À¯ÀüÀÚ¸¦ »ðÀÔ, ÇÙ¹«±â »ý»ê±âÁö¿¡¼ ÈçÈ÷ ¹ß°ßµÇ´Â µ¶¼º¼öÀºÀ» ÇØ·ÓÁö ¾ÊÀº ÇüÅ·ΠÀüȯ½Ãų ¼ö Àִ¡®½´ÆÛ¹ö±×¡¯¸¦ ¸¸µå´Â µîÀÇ ¿¬±¸¸¦ ÁøÇàÇÏ°í ÀÖ´Ù. ±×¸®°í ÀÌ·¸°Ô ¸¸µé¾îÁø ¹Ì»ý¹°Àº ¹æ»ç¼± ȯ°æ¿¡¼µµ »ýÁ¸ÇÏ°Ô µÇ¸ç ¹æ»ç¼º ÈÇÐ ¹°ÁúÀÇ »ý¹°Àû ºÐÇØ(biodegradation)¸¦ ÃËÁø½ÃÅ°°í ´Ù¸¥ À¯±â ¿ë¸Å(organic solvents)ÀÇ ºÐÇØ ¼Óµµ¸¦ ÃËÁø½Ãų ¼ö ÀÖ´Ù°í ÇÑ´Ù.
ÇÑÆí ¹Ì±¹ Ç×°ø¿ìÁÖ±¹(NASA)¿Í ¸Þ¸±·£µå´ëÇÐ »ý¹°°øÇבּ¸¼Ò(Univ. of Maryland Biotechnology Institute: UMBI)°¡ °øµ¿À¸·Î ¿Ü°è ¹Ì»ý¹° Çм³(alien microbe theory)À» °ËÁõÇϱâ À§ÇØ ¸î¸îÀÇ ¹Ì»ý¹°À» Áø°ø »óÅ ¹× °ÇÑ ÅÂ¾ç ±¤¼±¿¡ ³ëÃâµÈ »óÅ¿¡¼ ¿ìÁÖ ºñÇàÀ» ½ÃÄ״µ¥ ÀÌÁß ¸î¸îÀÇ ¹Ì»ý¹°µéÀÌ Á×Áö ¾Ê°í »ì¾Æ¼ Áö±¸¿¡ ±ÍȯÇÑ °ÍÀ¸·Î ÀüÇØÁ³´Ù. [Discovery (www.discovery.com/news/briefs/20000731)], ±× Áß D. radioduransÀÇ °æ¿ì´Â °ÅÀÇ »óó¸¦ ÀÔÁö ¾Ê¾ÒÀ¸¸ç, ´Ù¸¥ ¹Ì»ý¹° Á¾µéÀº ¿ìÁÖ ºñÇà ÈÄ »ýÁ¸ºñÀ²ÀÌ »ó´ëÀûÀ¸·Î ±ØÈ÷ ³·Àº °ÍÀ¸·Î ¹àÇôÁ³´Ù. ÀÌ ³î¶ó¿î ÀúÇ×¼ºÀº °úÇÐÀÚµéÀÌ ¹ÚÅ׸®¾Æ³ª ±×°Í°ú À¯»çÇÑ ´Ù¸¥ Á¾µé Áß¿¡¼ Ç༺°£ÀÇ Å½Çè ¼Ó¿¡¼ »ýÁ¸ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ´É·ÂÀ» Áö´Ñ À¯ÀÏÇÑ »ý¸íüÀÓÀ» ÃßÃøÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ½Ç¸¶¸®¸¦ ÁÖ¾ú´Ù. ¸¸¾à ÀÌ·¯ÇÑ D. radioduransÀÇ À¯Àü¹°ÁúÀÌ ´Ù¸¥ ¹Ì»ý¹° ³»¿¡¼ ÀÌ¿ëµÇ°í Á¢Çյȴٸé, ÀÌ ¹Ì»ý¹°Àº ¿À·£ ±â°£ ¿ìÁÖ ¿©Çà¿¡ ÀÖ¾î¼ ÀÌ»óÀûÀÎ À½½Ä°ú À½½Ä Â±â¸¦ ¸¸µé ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀÌ´Ù. ÀÌ·¸°Ô »ó»ó¿Ü·Î ¸¹Àº °÷¿¡¼ ÀÌ¿ëÀÌ °¡´ÉÇÑ D. radiodurans´Â ¾ÆÁ÷ ¸¹Àº °÷¿¡¼ ¿¬±¸°¡ ÁøÇàµÇ°í ÀÖ´Ù.
¸¸ÀÏ »ç¶÷¿¡°Ôµµ ÀÌ·¯ÇÑ D. radiodurans¿Í °°Àº ¹æ»ç´É¿¡ ´ëÇÑ ÀúÇ× ´É·Â, ¾Æ´Ï Ź¿ùÇÑ ¼ö¸®±â´ÉÀ» °¡Áú ¼ö¸¸ ÀÖ´Ù¸é ¾Æ¸¶ Áö±¸ÀÇ Á¾¸» µûÀ§´Â ¾Æ¹«·± µÎ·Á¿òÀÇ ´ë»óÀÌ ¾ÊÀ» °ÍÀÌ´Ù. ¸Õ Èʳ¯ ¸î ¾ï ³âÀÇ ½Ã°£ÀÌ Èê·¯ ±Þ¼ÓÇÑ È¯°æÀÇ º¯È·Î ¸»¹Ì¾Ï¾Æ Àΰ£ÀÌ ¸êÁ¾µÇ°í ¶Ç ´Ù¸¥ »ý¹°Ã¼°¡ Áö±¸¸¦ µÚµ¤°í ÀÖÀ» ¶§¿¡µµ D. radiodurans´Â ±×µé¿¡ ÀÇÇØ ¿¬±¸µÇ°í ÀÖÁö ¾ÊÀ»±î?
¸¶Áö¸·À¸·Î Á¸ Æ®·¹ºñ½º(John Travis)ÀÇ Èñ¸ÁÀûÀÎ ÇѸ¶µð¸¦ ºÙÀÌ°íÀÚ ÇÑ´Ù. "¹æ»ç´É ÀúÇ×¼ºÀ» °¡Áö´Â ¹ÚÅ׸®¾Æ´Â ±¹°¡ÀÇ ÃÖ¾ÇÀÇ Æó±â¹° Áö¿ªÀ» Á¤È½Ãų °ÍÀÌ´Ù(Radiation-resistant bacteria may clean up the nation¡¯s worst waste sites)". ¾ÕÀ¸·Î ±ú²ýÇÑ Áö±¸¸¦ º¸Á¸ÇÏ¿© Àڼյ鿡°Ô ¹°·ÁÁ٠åÀÓÀÌ ÀÖ´Â ¿ì¸®¿¡°Ô °è¼Ó ¹Ì»ý¹°À» ¿¬±¸ÇؾßÇÒ ÀÌÀ¯¸¦ ´øÁ®ÁÖ´Â ÇѸ¶µðÀÌ´Ù.
|