세포안에 다른 세포가 공생한다

세포안에 다른 세포가 공생한다. 이 공생 생물의 초기 진화의 원동력의 하나였다. 그 구조가 유전자 수준에서 알기 시작했다. 짚신벌레와 근친의 원생 동물의 미도리 짚신 벌레가 세포내에 다수의 클로렐라를 넣어 공생할때 유전자의 발현이 확 바뀌는 사실을 처음 확인했다.

세포내 공생이 어떻게 성립되고 유지되는 지를 유전자 수준에서 해명하는 새로운 단서라고 할 수있다. 기초 생물학 연구소의 특임 교수들과의 공동 연구, 3월 10일자 영국 온라인 과학잡지 BMC Genomics 발표했는데, 액세스수가  많은 인기 논문으로 인정했다.

길이 0.1mm 정도의 미도리 짚신 벌레는 세포내에 들어간 클로렐라에 이산화탄소나 질소 성분을 준다. 클로렐라는 광합성을하고, 광합성에서 얻은 산소와 설탕 녹색 짚신벌레에 공급한다. 서로 혜택을, 떡 개의 기대어 하나의 관계에있다. 미도리 짚신벌레와 클로렐라는 진핵 세포끼리의 세포내 공생 연구의 모델로서 유망시되고 있지만, 유전자에 대한 정보가 거의 없었다.

연구 그룹은 이번 미도리 짚신벌레의 망라적 유전자 카탈로그를 창조했다. 미도리 짚신 벌레에서 RNA를 추출하여 기초 생물학 연구소의 차세대 시퀀서 염기서열정보를 해독 대형 계산기에서 1 만 557 개의 미도리 짚신 벌레 유전자를 밝혀냈다.

그런 다음 세포 내 클로렐라와 공생하고있는 미도리 짚신 벌레와 클로렐라를 제거한 미도리 짚신 벌레에서 각각 RNA를 추출하고 공생의 유무에 따라, 미도리 짚신 벌레의 유전자 발현이 어떻게 다른지를 살펴 보았다. 발현 변화 미도리 짚신 벌레의 유전자 수는 발현 유전자 총수의 60 %를 넘는 6698 개나 있었다. 공생에 따라 발현 량이 변화하는 유전자 군은 스트레스 단백질 유전자와 항산화 작용을 가지는 유전자 등이 포함되어 있었다.

이러한 세포 내 공생는 지구상 곳곳에서 반복 발생, 세포 안에있는 핵이나 미토콘드리아 등도 공생 기원이었다고 볼 수있다. 연구 그룹의 코다마 유키 島根大 교수는 "지금까지 세포 내 공생을 현미경으로 관찰하여 왔지만, 이번 성과로 유전자 수준의 해명이있는 출발점에 섰다. 미도리 짚신 벌레와 클로렐라의 공생 실험 이 용이하고, 쉽게 연구 할 수있다.이 공생에 따른 유전자 발현 변화를 상세히 분석하여 공생의 수수께끼를 풀고 싶다 "고 말했다.