고려대학교(총장 김동원) 환경생태공학부 박우준 교수 연구팀이 세균의 환경 스트레스 기억 메커니즘을 살모넬라에서 세계 최초로 규명했다. 

본 연구 성과는 국제 학술지인 ‘Nucleic Acids Research’ 온라인에 9월 23일 게재됐다.
 

▲ 고려대 환경생태공학부 박우준 교수(교신저자), 고려대 박진원 석박통합과정(공동저자), (하단 왼쪽부터) 고려대 손용준 박사(공동저자), 고려대 양지혜 박사과정(제1저자) [고려대 제공]

사람이나 동식물은 환경에서 받은 자극을 기억해 이후 세대까지 영향을 미치는 후성유전학적 조절 시스템을 갖고 있는 것이 잘 알려져 있다. 

그러나 세균은 환경 변화에 그때그때 즉각 반응할 뿐, 장기적인 분자적 기억은 없다고 여겨져 왔다.

연구팀은 이러한 통념을 뒤엎고, 살모넬라가 숙주 세포 안에서 겪는 산화 스트레스를 후성유전학적으로 저장한다는 사실을 발견했다. 

구체적으로 DNA 아데닌 메틸화효소(Dam)가 특정 유전자 부위에 화학적 흔적을 남기고, 이 흔적 덕분에 스트레스가 사라진 뒤에도 유전자가 계속 작동해 세균이 일종의 ‘분자적 기억’을 유지한다는 것이다.

이번 연구는 세균의 생존 전략을 이해하는 새로운 길을 열었다. 특히 매년 전 세계 수백만 명의 식중독을 일으키는 대표적 병원균에서 확인된 결과라는 점에서 의미가 크다. 

이 발견은 세균의 감염과 적응 원리를 밝히고, 장기적으로 항생제 내성 극복과 감염병 대응에 새로운 해법을 제시할 것으로 기대된다.

박우준 교수는 “이번 성과는 세균도 환경 스트레스를 분자적으로 기억한다는 사실을 증명한 것”이라며, “앞으로 병원균 제어와 합성생물학 연구에 중요한 발판이 될 것”이라고 강조했다.

본 연구는 한국연구재단 기초연구실(BRL) 사업의 지원을 받아 수행됐다.

글. 우정남 기자 insight1592@gmail.com