초거대 박테리아 발견 세계가 경악하는 이유?

초거대 박테리아 발견 세계가 경악하는 이유?

 

2009년 서인도제도 프랑스령 섬 과도르프에서 발견
학명, 'T. 마그니피카'(magnifica)

초거대 박테리아

카리브해의 멘글로브 습지에서 사람의 속눈썹 길이의 박테리아가 발견되었습니다. 박테리아는 맨눈으로는 볼 수 없는 아주 작은 크기라는 점을 감안하면 흰 실과 같은 이 박테리아는 약 5천 배나 큰 크기입니다.

미국 워싱턴대 페트라&레빈 교수가 이끈 국제공동연구진은 24일 국제학술지 '사이언스'에 "서인도제도 과드루프 섬의 멘글로브 숲에서 1cm 길이의 초대형 박테리아 '치오마르가리타 마그니피카(Thiomargaritamagnifica)'를 발견했다"고 밝혔다.

초거대 박테리아
T. 매그니피카는 2009년 서인도제도 프랑스령 과도르프에서 물에 빠진 멘글로브 잎에 달라붙은 상태로 처음 세상에 알려졌습니다. 발견 당시에는 이 박테리아가 평균 9천㎛(0.9㎝)로 너무 커서 박테리아라고는 전혀 예상하지 못했고 곰팡이류나 진핵생물 정도로만 추정됐습니다. 이후 실험실에서 유전자 분석을 통해 박테리아라는 점이 확인됐습니다.

T. 매그니피카의 발견 전 세계에서 가장 큰 박태리아는 1997년 나미비아 대륙붕 해양 퇴적물에서 발견된 '치오 마르가리타 나미비엔시스'(Thiomargaritanamibiensis)였습니다. 이 박테리아는 최대 크기가 0.75㎜로 입사광을 산란시키는 황과립을 함유하고 있어 흰색을 띠는데다 진주목걸이처럼 사슬을 형성한 형태여서 '나미비아의 황진주'라는 뜻의 학명이 붙었습니다.

초거대 박테리아
이번에 과드루프에서 발견된 박테리아도 같은 속명에 거대하다는 의미의 종명이 붙어 'T. 마그니피카'(magnifica)라는 학명이 부여됐습니다. 논문 공동저자인 미국 로렌스 버클리 국립연구소 장=마리 볼랜드 박사는 "대부분 박테리아보다 5000배나 크다"며 "우리가 에베레스트산만큼 큰 또 다른 인간을 만난 것과 같다"고 말했습니다.

T. 매그니피카가 발견된 멘글로브 숲/사진=Pierre Yves Pascal/Universitedes Antiles 제공, 연합뉴스 
↑ T. 마그니피카가 발견된 멤브레쉬 숲 / 사진 = Pierre Yves Pascal / Universitedes Antiles 제공, 연합뉴스

초거대 박테리아

연구팀은 T. 마그니피카가 멘글로브 잎뿐만 아니라 굴 껍데기나 바위, 유리병 등 유황이 풍부한 퇴적물이 있는 곳에서는 곳곳에 확인됐다고 밝혔습니다. 하지만 아직 실험실에서 이 박테리아를 배양하지 못하고 제한적인 연구결과만 얻은 상태입니다.

연구팀은 T. 마그니피카가 세포막에 다양한 구획을 갖고 있어 이런 구획이 덩치를 키우는 역할을 했다고 분석했습니다. 일부 구획은 질산염 등에서 에너지를 얻을 수 있도록 하는 연료공장 역할을 할 것으로 추정되며 인간 세포의 핵처럼 보이는 구획도 확인됐습니다.

또 연구팀은 이런 구획이 키위 같은 과일의 작은 씨앗과 비슷하다며 프랑스어로 '씨'를 뜻하는 '페판'(pepin)이라고 불렀는데 각 페판마다 DNA 고리를 갖고 있다고 봤습니다.

보통 박테리아는 세포에 하나의 DNA를 가지고 있어요. 그런데 T. 매그니피카는 수많은 페판마다 DNA 고리를 가지고 있어서 
단백질까지 생성함으로써 몸을 키울 수 있었던 것으로 분석됩니다.

이번 연구에 참여하지 않은 워싱턴대 미생물학자 페트라 레빈은 AP통신과의 회견에서는 "거대 박테리아가 얼마나 많이 존재하는지에 대한 새로운 의문을 던짐으로써 박테리아를 과소평가해서는 안 된다는 점을 상기시킨다"며 "놀라운 발견"이라고 평했습니다.