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[핵잼 사이언스] 세계 최대 ‘자이언트 박테리아’ 발견…“맨눈 관찰 가능”

작성 2022.06.27 15:55 ㅣ 수정 2022.07.04 11:02
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▲ ‘세계 최대 박테리아’ 티오마르가리타 마그니피카(Thiomargarita magnifica, T. 마그니피카)를 확대한 모습
일반 박테리아보다 5000배 가량 큰 세계 최대 박테리아가 카리브해의 습지에서 발견됐다. 연구진은 해당 박테리아가 몸집을 키울 수 있었던 비결과 몸집을 키울 수 밖에 없었던 환경적인 원인을 분석하고 있다.

미국 로런스 버클리 국립연구소(LBNL)에 따르면, 해당 박테리아는 2009년 서인도제도 프랑스령 섬인 과들루프에서 물에 떨어진 맹그로브(아열대나 열대의 해변이나 염성 습지에서 자라는 관목) 잎에 달라붙은 상태로 발견됐다.

일반적으로 박테리아의 크기는 아의 크기는 0.5㎛(1㎛=100만분의 1m)~0.75㎜까지 다양하지만 대부분 너무 작아 맨눈으로 볼 수 없는 경우가 많다. 하지만 이번에 발견된 박테리아는 평균 9000㎛(0.9㎝), 최대 2만㎛(2㎝)의 거대한 크기를 자랑한다.

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▲ ‘세계 최대 박테리아’ 티오마르가리타 마그니피카(Thiomargarita magnifica, T. 마그니피카)를 확대한 모습


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▲ ‘세계 최대 박테리아’가 발견된 맹그로브 나무의 자료사진
당초 연구진은 ‘비정상적인’ 크기 탓에 해당 생명체가 박테리아일 것이라는 예상조차 하지 못한 채 신종 곰팡이류 또는 진핵생물(세포에 막으로 싸인 핵을 가진 생물)이라고만 추측했다. 그러나 이후 실험실에서 유전자 분석을 통해 박테리아라는 사실이 확인됐다.

이번에 확인된 ‘세계 최대 박테리아’에게는 ‘티오마르가리타 마그니피카’(Thiomargarita magnifica, 이하 T. 마그니피카)라는 학명이 부여됐다. 이전까지 가장 큰 박테리아 자리를 지키던 최대 크기 0.75㎜의 박테리아인 ‘티오마르가리타 나미비엔시스’(Thiomargarita namibiensis)와 같은 속명을 쓴다.

연구진은 T. 마그니피카가 맹그로브 잎뿐만 아니라 굴 껍데기나 바위 등 황(黃)이 풍부한 퇴적물이 있는 곳에서 이들이 산발적으로 서식한다는 사실을 확인했다.

실험실에서 배양하는 방법은 찾지 못해 제한적인 분석만 가능했지만, T. 마그니피카가 세포막에 다양한 구획(세포 내부에 나뉘어진 여러 가지 구역)을 가지고 있으며, 이런 구획이 몸집을 키우는데 특별한 역할을 했을 것으로 분석했다.

또 일부 구획은 질산염 등을 통해 에너지를 얻는 역할을 했으며, 해당 구획들마다 DNA 고리를 가지고 있다는 사실도 확인했다.

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▲ ‘세계 최대 박테리아’ 티오마르가리타 마그니피카(Thiomargarita magnifica, T. 마그니피카)를 확대한 모습
일반적으로 박테리아는 하나의 세포 당 하나의 DNA 고리를 가지고 있다. 하지만 T. 마그니피카는 각각의 구획마다 DNA고리를 가졌을 뿐만 아니라 단백질까지 생성하는 덕에 몸집을 키울 수 있었던 것으로 추정됐다.

연구를 이끈 진-마리 볼랜드 LBNL 소속 생물학자는 “일반적인 박테리아보다 5000배 가량 크다고 볼 수 있다. 이는 인간이 에베레스트산만큼 높은 또 다른 인간을 만난 것과 같다”고 비유한 뒤 “이 박테리아를 실험실에서 배양할 방법을 찾는다면 더 많은 사실을 알아낼 수 있을 것”이라고 기대했다.


워싱턴대학의 미생물학자 페트라 레빈은 AP통신과 한 인터뷰에서 “박테리아는 끊임없이 환경에 적응하는 놀라운 생명체로써, 절대 과소평가 되어서는 안 된다”며 “이 유기체가 왜 이렇게 큰 몸집을 가지게 되었는지는 매우 흥미로운 문제”라고 설명했다.

자세한 연구결과는 세계적인 과학 저널인 ‘사이언스’ 최신호에 실렸다.

송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

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