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광합성 안하는 세균도 일주기 리듬 있다

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광합성 안하는 세균도 일주기 리듬 있다

2021.02.03 10:00
독일 뮌헨대 연구팀은 고초균의 일주기 리듬과 관련된 유전자가 발현될 때 빛을 발하도록 조작해 유전자의 발현 주기를  파악했다. 덴마크공대 제공
독일 뮌헨대 연구팀은 고초균의 일주기 리듬과 관련된 유전자가 발현될 때 빛을 발하도록 조작해 유전자의 발현 주기를 파악했다. 덴마크공대 제공

사람을 포함한 동물이나 식물은 일주기 리듬을 갖고 있어 낮과 밤이 바뀔 때 생체 활동이 달라진다. 최근 이런 일주기 리듬이 광합성을 하지 않는 세균(박테리아)에서도 발견됐다. 


마사 메로우 독일 뮌헨대 의생리학연구소 교수가 이끄는 국제공동연구팀은 광합성을 하지 않는 세균의 일종인 고초균(Bacillus subtilis)도 24시간을 주기로 유전자의 발현이 달라진다는 연구결과를 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 1월 8일자에 발표했다. 


연구팀은 고초균의 청색광 흡수와 관련된 ytvA 유전자와 포자 형성과 관련된 kinC 유전자의 발현을 분석했다. 청색광 흡수와 포자 형성은 일주기 리듬과 밀접한 연관이 있다고 알려졌다. 


고초균을 12시간 동안 빛이 있는 밝은 환경, 12시간 동안 빛이 없는 어두운 환경에 두길 반복했을 때 두 유전자의 발현 정도는 빛이 있을 때 감소하고 없을 때 증가하는 규칙성을 보였다. 이런 규칙성은 고초균을 지속적으로 어두운 환경에만 뒀을 때도 유지됐다. 


메로우 교수는 “이번 연구로 광합성을 하지 않는 세균도 일주기 리듬을 가질 수 있음이 입증됐다”며 “의학, 생태학, 그 외 다양한 산업 분야에 큰 영향을 미칠 것”이라고 말했다. doi: 10.1126/sciadv.abe2086
 

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