해양 고세균 감염시키는 바이러스 발견…"기후변화 예측에 도움"

충북대 연구진 성과 '미국 국립과학원회보'에 발표

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 국내 연구진이 서해 바닷물에서 해양 고세균(Archaea·고균)을 감염시키는 새로운 종의 바이러스를 찾아냈다. 고균은 핵이 없으면서도 세균과는 유전적인 차이가 나는 생물군을 일컫는다.

이성근 충북대 미생물학과 교수팀은 "고균에 감염되는 바이러스 'NSV'(Nitrosopumilus Spindle-shaped Virus)를 분리했고, 이 바이러스와 고균의 상호작용을 규명하는 데 성공했다"고 16일 밝혔다.

연구 결과는 이날 국제학술지 '미국 국립과학원회보'(PNAS)에 실렸다. 신종 바이러스와 고균의 상호작용을 규명한 이번 연구 성과는 해양 미생물 생태계 이해의 지평을 넓혔다는 평가를 받는다.

해양 고균을 감염시키는 바이러스레몬 형태의 바이러스(왼쪽)와 이 바이러스가 숙주 표면에 붙어 있는 것을 관찰한 모습(오른쪽) [과학기술정보통신부 제공]

연구진은 서해에서 겨울과 봄 사이 고균의 수가 늘어나는 현상을 발견했다. 고균은 해저 열수구나 유황온천 같은 극한환경에서도 서식하는 생물군이다. 해양에서는 전체 미생물의 30% 정도가 여기에 속하는 것으로 추정되고 있다. 고균은 해양에서 탄소와 질소 순환에 핵심적인 역할을 한다고 알려졌다.

고균의 수와 활성은 바이러스에 의해 조절될 수 있다. 이에 연구진은 배양한 균을 투과전자현미경(TEM)으로 관찰했고 실제 레몬(또는 방추사) 같은 모양의 바이러스를 볼 수 있었다. 유전체(게놈) 분석에서도 바이러스 존재가 확인됐다. 연구진은 새로 발견한 바이러스에 'NSV'라는 이름을 붙였다.

연구진에 따르면 해양 고균의 바이러스를 게놈으로 분석한 사례는 있지만, 바이러스를 실제로 분리해 학계에 보고한 경우는 이번이 처음이다.

연구진은 해양 고균이 이 바이러스에 감염되면 질소 산화작용을 멈추고 유기물이나 비타민B12 등을 방출한다는 사실도 추가로 확인했다. 바이러스는 흔히 균을 터뜨리고 밖으로 나오는 반면 NSV는 혹처럼 튀어나온 뒤 균과 분리되는 '출아법'을 쓰는 것으로 나타났다.

이성근 충북대 교수 [과학기술정보통신부 제공]

이성근 교수는 "해양 고균을 감염시키는 바이러스를 발견했다"며 "지구의 물질 순환을 이해하는 기반을 마련하고 기후변화 예측에도 기여할 것"이라고 연구의 의의를 밝혔다.

바이러스에 감염된 고균은 유기물 및 비타민 B12 같은 물질을 방출하고 N₂O(아산화질소) 생산은 감소해 생태계 물질 순환에 중요한 역할을 할 것으로 추정된다. [과학기술정보통신부 제공]

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<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2019/07/16 04:00 송고