해양플랑크톤 전체 게놈 세계 첫 해독
성균관대 윤환수 교수팀 논문 ‘사이언스’ 5월호 게재
단일세포 유전체분석기술 이용…대체에너지 개발 기대
‘단일세포 유전체 분석’(single cell genomics) 기술을 이용하여 세계 최초로 해양 미세플랑크톤의 전체 게놈(genom)이 국내 연구진에 의해 해독됐다<그림 첨부파일 참조>.
이로써 플랑크톤의 게놈 분석 및 이를 이용한 해양환경 모니터링, 생태계 먹이사슬 연구, 병원균 출현 모니터링에 획기적인 방법이 될 수 있을 것으로 기대된다.
성균관대학교 윤환수(사진) 생명과학과교수 연구팀이 농업진흥청 바이오그린21사업과 미국 과학재단(NSF)의 지원을 받아 미국의 연구팀과 공동으로 단일세포 유전체 분석방법을 이용하여 미세플랑크톤의 하나인 ‘피코빌리파이트’(picobiliphyte)의 세포 3개로부터 전체 유전체를 해독한 것이다. 이 연구결과는 세계적인 과학 권위지인 ‘사이언스’(Scinece) 5월호에 실렸다.
단일세포 유전체 분석방법은 물 속에서 자라는 플랑크톤 세포 하나 하나를 각각 분리하고, 하나의 세포로부터 유전체를 증폭하여 ‘차세대 유전체 해독방법’(next generation sequencing method)을 이용하여 전체 게놈을 해독하는 것으로, 현재까지는 박테리아 유전체 분석에만 제한적으로 이용되었다.
윤교수는 “분석된 3개의 유전체는 이 종류의 플랑크톤이 가지고 있는 특이한 유전정보와 함께 먹이로 섭식한 후 식포 내에 소화중인 박테리아의 유전체 일부도 확인했다”며 “이를 근거로 플랑크톤의 섭식 패턴을 확인할 수 있었으며, 생태계 내의 먹이순환도 분석할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.
해양플랑크톤은 생물다양성의 보고로 현재까지 10% 수준만이 학계에 보고돼 있다. 선진국에서는 이미 해양플랑크톤의 중요성을 인식하여 집중적인 지원이 있으나, 국내에서는 연구가 미약한 상태이다. 연구팀은 플랑크톤을 대상으로 한 유전체 연구는 대체에너지 개발이나 신약 개발에 필요한 유용유전자 개발까지 응용할 수 있어 광범위한 관련연구가 수행될 것으로 기대하고 있다.
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