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고려대 의과대학 김희남 교수팀이 항생제 공격에 대한 병균의 내성 메커니즘을 규명했다.
연구팀에 따르면 항생제 내성은 세균이 여러 항생제에 쉽게 적응하며 살아남는 비결이 DNA 스위치가 유도하는 세균 변신 때문인 것으로 확인됐다.
연구팀은 항생제 중 감염치료제로 가장 많이 쓰이는 베타락탐(β-lactam)계 항생제를 분해하는 베타락탐아제(β-lactamase)의 진화경로와 메커니즘을 분석하는 방식으로 연구를 진행했다.
그 결과 항생제 분해효소를 만드는 유전자 내에 새로 생성되는 반복서열이 효소의 구조를 변형시켜 다른 항생제를 분해할 수 있게 하는 새로운 항생제 내성 획득 메커니즘을 알아냈다.
이는 4개 이상의 염기로 이뤄진 작은 단위체가 유전자상에 반복서열의 생성을 유도하고 결과적으로 효소의 구조적 변형을 유발시킨다는 얘기다.
반복서열은 종래 항생제에 다시 노출되면 DNA 스위치로 작동하며 소실돼 원래의 서열로 쉽게 돌아가는 적응력이 높은 유형의 돌연변이다.
변형된 베타락탐아제는 새로운 항생제 분해능력을 얻지만 종래의 항생제에 대한 분해능력을 잃기 때문에 종래의 항생제에 다시 노출되면 원래 형태로 돌아가는 것이 세균의 생존력을 높인다는 것이 연구팀의 설명이다.
김희남 교수는 “DNA 스위치 메커니즘이 세균뿐만 아니라 인간의 유전체에도 존재하며 인간의 다양한 유전병의 원인이 되므로 감염병 치료 외에도 향후 중요한 연구대상이 될 것”이라고 말했다.
한편 이번 연구결과는 유전학 분야 국제학술지 플로스제네틱스(PLOS Genetics)에 최근 게재됐다. |
