¡¼Ã·ºÎ±×¸² ¼³¸í¡½¼¼±ÕÁý´ÜÀÌ Ç×»ýÁ¦ ³»¼ºÀ» ȹµæÇÏ´Â ¸ÞÄ¿´ÏÁò
a. Ç×»ýÁ¦ÀÇ ½ºÆ®·¹½º°¡ ¾ø´Â »óȲ¿¡¼ ¾ß»ýÇüÀÇ ¼¼±ÕÀÌ Àε¹À» »ý¼ºÇÏ°í ÀÖ´Ù.
b. Ç×»ýÁ¦°¡ Åõ¿©µÇ¸é ¾ß»ýÇü ¼¼±ÕÀº ½ºÆ®·¹½º¸¦ ¹Þ¾Æ Àε¹ÀÇ »ý¼ºÀ» Áß´ÜÇÏ°í °á±¹ »ç¸ÁÇÑ´Ù.
c. ¾à¹°³»¼º ¼¼±ÕÀÌ ÃâÇöÇϸé, ÀÌ ¼¼±ÕÀº ½ºÆ®·¹½º¸¦ ¹Þ¾Æµµ Àε¹À» »ý¼ºÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ³»¼º¼¼±ÕÀÌ »ý¼ºÇÑ Àε¹Àº ´Ù¸¥(Ç×»ýÁ¦¿¡ Ãë¾àÇÑ) ¼¼±Õµé¿¡°Ô Èí¼öµÈ´Ù. ´Ù¸¥ ¼¼±Õµé¿¡°Ô Èí¼öµÈ Àε¹Àº ´Ù¾çÇÑ ³»¼º¸ÞÄ¿´ÏÁòÀ» À¯µµÇÔÀ¸·Î½á Áý´Ü ÀüüÀÇ »ýÁ¸´É·ÂÀ» °È½ÃŲ´Ù.
¼¼±ÕÀÌ Ç×»ýÁ¦ ³»¼ºÀ» ȹµæÇÏ´Â »õ·Î¿î ¹æ¹ý: ÀÌŸÁÖÀÇ
KISTI ¹Ì¸®¾È¡º±Û·Î¹úµ¿Çâºê¸®ÇΡ»
Áö±Ý±îÁö ¼¼±ÕÀÌ Ç×»ýÁ¦¿¡ ´ëÇÑ ³»¼ºÀ» ȹµæÇÏ´Â °úÁ¤Àº ´ÙÀ½°ú °°Àº ÀûÀÚ»ýÁ¸(survival of the fittest)ÀÇ ¿ø¸®·Î ¼³¸íµÇ¾î ¿Ô´Ù: "¼¼±ÕÀÌ Ç×»ýÁ¦ÀÇ °ø°ÝÀ» ¹ÞÀ¸¸é, ´ëºÎºÐÀÇ ¼¼±ÕµéÀº ¸ñ¼ûÀ» ÀÒ°í ±×ÁßÀÇ ±Ø¼Ò¼ö(Ç×»ýÁ¦¸¦ °ßµ®³»´Â À¯ÀüÀÚ µ¹¿¬º¯À̸¦ ÀÏÀ¸Å² ¼¼±Õ)¸¸ÀÌ »ì¾Æ³²´Â´Ù. »ì¾Æ³²Àº ¼¼±Õ°ú ±× ÀÚ¼ÕÀº °æÀïÀÚ°¡ »ç¶óÁø »óȲ¿¡¼ ½Å¼ÓÈ÷ Áõ½ÄÇÏ¿©, Ç×»ýÁ¦¿¡ ³»¼ºÀ» °¡Áø »õ·Î¿î ¼¼±ÕÁý´ÜÀÌ Çü¼ºµÈ´Ù."
±×·¯³ª ¹Ì±¹ º¸½ºÅÏ ´ëÇаú ÇϹöµå À§½º¿¬±¸¼Ò(Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering)ÀÇ ¿¬±¸ÁøÀº Nature 9¿ù 2ÀÏÈ£¿¡ ±â°íÇÑ ³í¹®¿¡¼, ¼¼±ÕÀÌ Ç×»ýÁ¦¿¡ ´ëÇÑ ³»¼ºÀ» ȹµæÇÏ´Â »õ·Î¿î ¹æ½ÄÀ» ¹ß°ßÇß´Ù°í ¹ßÇ¥Çß´Ù. ¿¬±¸Áø¿¡ ÀÇÇϸé, °íµµÀÇ µ¹¿¬º¯À̸¦ ÀÏÀ¸ÄÑ Ç×»ýÁ¦ÀÇ °ø°Ý¿¡¼ »ì¾Æ³²Àº ±Ø¼Ò¼öÀÇ ¼¼±Õ(a small minority of highly resistant mutants)ÀÌ ÀÌ¿ô°ú µ¿·áµéÀÇ ½Ãü¸¦ µó°í ÀϾ »îÀÇ ÅÍÀüÀ» µ¶½ÄÇÏ´Â °ÍÀÌ ¾Æ´Ï¶ó, ÀÚ½ÅÀ» Èñ»ýÇÏ¿© ¼¼±ÕÁý´Ü ÀüüÀÇ Ç×»ýÁ¦ ³»¼ºÀ» Áõ°¡½ÃŲ´Ù°í ÇÑ´Ù. "¿ì¸®´Â ¼¼±Õ »çȸ¿¡¼ ÀûÀÚ»ýÁ¸ÀÇ ¿øÄ¢ÀÌ Àû¿ëµÇÁö ¾Ê´Â °ø°£À» ¹ß°ßÇß´Ù. ÀÌ °ø°£¿¡¼´Â ¿¬¾àÇÑ ¼¼±Õµµ »ì¾Æ³²À» ¼ö ÀÖÀ¸¸ç, ½ÉÁö¾î ´õ¿í ¹ø¼ºÇϱâ±îÁö ÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î ³ªÅ¸³µ´Ù."°í À̹ø ¿¬±¸¸¦ ÁöÈÖÇÑ º¸½ºÅÏ ´ëÇÐÀÇ Á¦ÀÓ½º Äݸ°½º ¹Ú»ç(James Collins, »ý¸íÀÇÇаøÇÐ ±³¼ö)´Â ¸»Çß´Ù.
¿¬±¸ÁøÀº ³ë¸£Ç÷ϻç½Å(norfloxacin)°ú E. coli¸¦ °®°í¼ ¼¼±ÕÀÇ Ç×»ýÁ¦ ³»¼º ȹµæ¿¡ ´ëÇÑ ¿¬±¸¸¦ ½ÃÀÛÇÏ¿´´Ù. (³ë¸£Ç÷ϻç½ÅÀº DNA º¹Á¦¿¡ ÇÊ¿äÇÑ ´Ü¹éÁúÀ» ÀúÇØÇÔÀ¸·Î½á, ¼¼±ÕÀÇ ¼¼Æ÷ºÐ¿°ú Áõ½ÄÀ» ¸·´Â Ç×»ýÁ¦ÀÌ´Ù.) ±×µéÀº À¯ÀüÀûÀ¸·Î µ¿ÁúÀûÀÎ E. coliÀÇ ¹èÁö¿¡ ³ë¸£Ç÷ϻç½ÅÀ» ÷°¡ÇÑ ´ÙÀ½, ½Ã°£ÀÌ °æ°úÇÔ¿¡ µû¶ó E.coli Áý´ÜÀÌ ³ë¸£Ç÷ϻç½Å¿¡ ´ëÇÑ ³»¼ºÀ» ȹµæÇÏ´Â °úÁ¤À» °üÂûÇÏ¿´´Ù. ¿¬±¸ÁøÀÌ ³ë¸£Ç÷ϻç½ÅÀÇ ¿ë·®À» ުġ¸íÀû ¼öÁØÀ¸·Î À¯ÁöÇÏÀÚ, ¼¼±ÕÁý´ÜÀº óÀ½¿¡´Â Áõ½Ä·üÀÌ ÁÖÃãÇßÁö¸¸ ¸çÄ¥ À̳»¿¡ Àü¹ÝÀûÀÎ Áõ½Ä·üÀÌ Áõ°¡ÇÏ¸é¼ ÀüüÀûÀ¸·Î º¸´Ù °·ÂÇÑ Ç×»ýÁ¦ ³»¼ºÀ» Áö´Ï°Ô µÇ¾ú´Ù. ¿¬±¸ÁøÀº ´ÙÀ½ ´Ü°è·Î, ³ë¸£Ç÷ϻç½ÅÀÇ ³óµµ¸¦ Áõ°¡½ÃÄ×´Ù. ±×·¯ÀÚ ¼¼±ÕÁý´ÜÀÇ Àü¹ÝÀûÀÎ Áõ½ÄÀ²Àº Àá½Ã ÁÖÃãÇØÁ³´Ù°¡ ¸çÄ¥ À̳»¿¡ ´Ù½Ã Á¤»óÀûÀÎ Áõ½Ä·üÀ» ȸº¹ÇÏ¿´°í Ç×»ýÁ¦ ³»¼ºÀº º¸´Ù °·ÂÇØÁ³´Ù. ¿¬±¸ÁøÀº ÀÌ·¯ÇÑ ¹æ½ÄÀÇ ½ÇÇèÀ» ¿Èê µ¿¾È °è¼ÓÇÑ °á°ú, °í³óµµÀÇ ³ë¸£Ç÷ϻç½Å(óÀ½ ³óµµÀÇ 5¹è)¿¡µµ ²ô¶±ÇÏÁö ¾Ê´Â ½´ÆÛ¼¼±Õ Áý´ÜÀ» ¸¸µé¾î ³¾ ¼ö ÀÖ¾ú´Ù.
¿¬±¸ÁøÀº ½´ÆÛ¼¼±Õ Áý´Ü¿¡¼ ¸î ¸¶¸®¾¿ÀÇ ¼¼±ÕÀ» ÃßÃâÇÏ¿© º°µµ·Î ¹è¾çÇϸé¼, Ç×»ýÁ¦ ³»¼º°ú Áõ½Ä·ÂÀ» ÃøÁ¤ÇØ º¸¾Ò´Ù. ±× °á°ú ´ëºÎºÐÀÇ ¼¼±ÕµéÀÇ Ç×»ýÁ¦ ³»¼ºÀº °ÇÏÁö ¾ÊÀ¸¸ç, ±×µéÀÇ °³º°ÀûÀÎ Áõ½Ä·Âµµ ¼¼±ÕÁý´Ü ÀüüÀÇ Áõ½Ä·ÂÀ» ´É°¡ÇÏÁö ¸øÇÏ´Â °ÍÀ¸·Î ³ªÅ¸³µ´Ù. ³ë¸£Ç÷ϻç½Å°ú ÇÔ²² ¹è¾çÇÒ ¶§ ¼¼±ÕÁý´ÜÀÇ Áõ½Ä·ÂÀ» ´É°¡ÇÏ´Â ¼¼±ÕÀº ±Ø¼Ò¼ö¿¡ ºÒ°úÇߴµ¥, ÀÌ´Â Ç×»ýÁ¦ ³»¼ºÀ» º¸À¯ÇÑ ¼¼±ÕÁý´ÜÀÌ ¡¸µ¿ÀÏÇÑ ³»¼º°ú Áõ½Ä·Â¡¹À» º¸À¯ÇÑ µ¿ÁúÀû Áý´ÜÀÌ ¾Æ´Ï¶ó, ¡¸´Ù¾çÇÑ ³»¼º°ú Áõ½Ä·Â¡¹À» Áö´Ñ ¼¼±ÕÀ¸·Î ÀÌ·ç¾îÁø `ÀÌÁúÀû Áý´Ü`À̶ó´Â °ÍÀ» ÀǹÌÇÑ´Ù.
¿¬±¸ÁøÀº °æ¾ÇÇß´Ù. "´Ù¾çÇÑ ¼öÁØÀÇ Ç×»ýÁ¦ ³»¼ºÀ» Áö´Ñ ¼¼±ÕµéÀÌ °øÁ¸Çϸé¼, Áý´Ü Àüü·Î´Â °·ÂÇÑ Ç×»ýÁ¦ ³»¼ºÀ» Áö´Ñ´Ù? ¾î¶»°Ô ÀÌ·± ÀÏÀÌ °¡´ÉÇÒ ¼ö ÀÖÀ»±î?" ¿¬±¸ÁøÀº ÀÌ·¯ÇÑ Àǹ®À» ÇØ°áÇϱâ À§ÇØ Ç×»ýÁ¦ ³»¼ºÀÌ µîÀåÇÏ´Â °úÁ¤À» ´Ü°èº°·Î ÃßÀûÇØ º¸¾Ò´Ù. ±× °á°ú Ç×»ýÁ¦ÀÇ ³óµµ¸¦ ³ôÀÏ ¶§¸¶´Ù ¿¹»óÇß´ø ´ë·Î ¸î ¸¶¸®ÀÇ E. coli°¡ µ¹¿¬º¯À̸¦ ÀÏÀ¸ÄÑ »ì¾Æ³²´Â °ÍÀ¸·Î °üÂûµÇ¾ú´Ù. ±×·¯³ª »ýÁ¸ÇÑ E. coli(½´ÆÛ E. coli)´Â µ¶ÀÚÀûÀ¸·Î Áõ½ÄÇÏ¿© Áý´ÜÀ» Àå¾ÇÇÏ´Â ¼¼·ÂÀ¸·Î ºÎ»óÇÏ´Â ´ë½Å, Àε¹(indole)À̶ó´Â ºÐÀÚ¸¦ ºÐºñÇÏ¿© ´Ù¸¥ ¼¼±Õµé¿¡°Ô °ø±ÞÇϱ⠽ÃÀÛÇß´Ù. (Àε¹Àº ½ºÆ®·¹½º¸¦ ¹ÞÁö ¾ÊÀº ¿Õ¼ºÇÑ ¼¼±ÕµéÀÌ Æò¼Ò¿¡ »ý¼ºÇÏ´Â ½ÅÈ£Àü´Þ ºÐÀÚÀÌÁö¸¸, Ç×»ýÁ¦¿Í °°Àº ½ºÆ®·¹½º ¿äÀÎÀÌ Á¸ÀçÇÒ °æ¿ì¿¡´Â »ý¼ºÀÌ ÁߴܵȴÙ.)
½´ÆÛ E. coli°¡ »ý¼ºÇÑ Àε¹Àº ¼¼Æ÷ ¹ÛÀ¸·Î ºÐºñµÇ¾î ÁÖº¯ÀÇ ¼¼±ÕµéÀ» ÇâÇÏ¿© ½Å¼ÓÇÏ°Ô È®»êµÇ¾ú´Ù. ÇÑÆí ½ºÆ®·¹½º(Ç×»ýÁ¦ÀÇ °ø°Ý)¿¡ Á÷¸éÇÏ¿© Àε¹ÀÇ »ý¼ºÀ» Áß´ÜÇÏ°í ÀÖ¾ú´ø ´Ù¸¥ E. coliµéÀº ½´ÆÛ E. coli°¡ »ý¼ºÇÑ Àε¹À» ¹Þ¾Æµé¿´°í, Àε¹Àº ¼¼±ÕµéÀÇ ¹èÃâÆßÇÁ(efflux pumps)¸¦ ÀÛµ¿½ÃÄÑ ¼¼±ÕÀÇ ¼¼Æ÷º®À¸·Î ħÅõÇÑ Ç×»ýÁ¦¸¦ ¼¼Æ÷ ¹ÛÀ¸·Î ¹èÃâ½ÃÅ°±â ½ÃÀÛÇß´Ù(÷ºÎ±×¸² ÂüÁ¶). »Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó Àε¹Àº ¼¼±ÕÀÇ »êȽºÆ®·¹½º ¹æ¾î ¸ÞÄ¿´ÏÁò±îÁöµµ È°¼ºÈ½ÃÄÑ, Ç×»ýÁ¦ÀÇ ÆóÇطκÎÅÍ µ¿·áµéÀ» ±¸ÇØ ÁÖ´Â °ÍÀ¸·Î ¹àÇôÁ³´Ù. "±Ø¼Ò¼öÀÇ ½´ÆÛ E. coli°¡ »ý¼ºÇÑ Àε¹Àº ÀÚ½ÅÀÇ »ýÁ¸°ú´Â ¾Æ¹«·± °ü·ÃÀÌ ¾øÀ¸¸ç, ¿ÀÈ÷·Á ¿¡³ÊÁö¸¦ ¼Ò¸ð½ÃÄÑ ÀÚ½ÅÀÇ »ýÁ¸À» À§ÇùÇÒ ¼öµµ ÀÖ´Ù. ±×·¸´Ù¸é ½´ÆÛ E. coli´Â Áý´Ü ÀüüÀÇ ÀÌÀÍÀ» À§ÇØ °³ÀÎÀÇ ÀÌÀÍÀ» Èñ»ýÇÏ´Â ÀÌŸ½É(altruism)À» ¹ßÈÖÇÑ °ÍÀ¸·Î º¸ÀδÙ."°í ¿¬±¸ÁøÀº ¸»Çß´Ù. ¿¬±¸ÁøÀº °ÕŸ¸¶À̽Å(gentamicin)À» ÀÌ¿ëÇÑ ½ÇÇè¿¡¼µµ µ¿ÀÏÇÑ °á°ú¸¦ ¾ò¾ú´Âµ¥, ÀÌ´Â ÀÌŸÁÖÀÇ¿¡ ÀÇÇÑ ³»¼ºÈ¹µæ ¸ÞÄ¿´ÏÁòÀÌ Æ¯Á¤ Ç×»ýÁ¦¿¡¸¸ ±¹ÇѵǴ Çö»óÀÌ ¾Æ´Ï¶ó´Â °ÍÀ» ÀǹÌÇÑ´Ù.
À̹ø ¿¬±¸´Â Ç÷¿¬µµÅÂ(kin selection: ÀÚ¿¬µµÅ¿¡ ¹ÝÇÏ´Â µµÅ¾ç½ÄÀ¸·Î ÀÚ±âÈñ»ýÀ¸·Î ´Ù¸¥ °³Ã¼¿¡ ºÀ»çÇÏ´Â ÀÌŸÀûÀÎ Çൿ, GTB2010080928)ÀÇ °³³äÀÌ ¼¼±ÕÀÇ Ç×»ýÁ¦ ³»¼ºÀ» ȹµæ °úÁ¤¿¡µµ Àû¿ëµÉ ¼ö ÀÖÀ½À» º¸ÀÎ ¿¬±¸·Î Æò°¡µÈ´Ù. ±×·¸´Ù¸é ¼¼±ÕÀÇ ÀÌ·¯ÇÑ ÀÌŸÀû ÇൿÀÌ ¼¼±ÕÁý´Ü Àüü¿¡´Â ¾î¶°ÇÑ ÀÌÀÍÀÌ µÉ±î? ÀÌ¿¡ ´ëÇØ MIT¿¡¼ »ý¹°Çаú ¹°¸®ÇÐÀ» ¿¬±¸ÇÏ´Â Çö¿í(Hyun Youk)°ú ¾Ë·º»ê´õ ¹Ý ¿Àµ¥³ªµ§(Alexander van Oudenaarden)Àº NatureÀÇ ´º½º¿Í °ßÇØ(News & Views)¿¡ ±â°íÇÑ ±Û¿¡¼, "Ưº°ÇÑ ´É·ÂÀ» Áö´Ñ ÀϺΠ±¸¼º¿øÀÌ ÀÚ½ÅÀÇ ´É·ÂÀ» ´Ù¸¥ ±¸¼º¿øµé¿¡°Ô ³ª´² ÁÖ¸é, ÀûÀÚ»ýÁ¸¿¡ ÀÇÇØ ¹«´ÉÇÑ ±¸¼º¿øÀÌ µµÅÂµÇ°í »õ·Î¿î ´É·ÂÀÚ°¡ Áý´ÜÀÇ Á߽ɼ¼·ÂÀ¸·Î ºÎ»óÇÒ ¶§±îÁö ¼Ò¿äµÇ´Â ±â°£À» ´ÜÃà½Ãų ¼ö ÀÖ´Ù. ´õ¿íÀÌ ÀÌ·¯ÇÑ ¹æ½ÄÀº ³ª¾àÇÑ ±¸¼º¿øÀ» µµÅ½ÃÅ°Áö ¾Ê°í Áý´Ü ¼öÁØÀÇ À¯ÀüÀû ´Ù¾ç¼º(population-level genetic diversity)À» ±×´ë·Î º¸Á¸ÇÒ ¼ö ÀÖ¾î, Àå±âÀûÀ¸·Î Á¾Á·ÀÇ »ýÁ¸°ú ¹ø¿µ¿¡ Å« µµ¿òÀÌ µÈ´Ù. ÇöÀçÀÇ »óȲ¿¡ ÀûÀÀÇÏÁö ¸øÇÑ ±¸¼º¿ø Áß¿¡¼µµ, ³ªÁß¿¡ Áý´ÜÀ» À§ÇØ `Å« ÀÏ`À» ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â `Àι°`ÀÌ ³ª¿Ã ¼ö Àֱ⠶§¹®ÀÌ´Ù."¶ó°í ³íÆòÇß´Ù.
À̹ø ¿¬±¸´Â Ç×»ýÁ¦ ³»¼º ¼¼±ÕÀ» ¿¬±¸ÇÏ´Â µ¥ ÀÖ¾î¼ Æз¯´ÙÀÓÀÇ º¯È¸¦ °¡Á®¿Ã °ÍÀ¸·Î º¸ÀδÙ. "Áö±Ý±îÁö ¿ì¸®´Â ¼¼±ÕÁý´ÜÀÇ ÀüüÀû ³»¼º ¼öÁØÀÌ °³º° ¼¼±Õ¿¡°Ô ±×´ë·Î ¹Ý¿µµÈ´Ù°í °¡Á¤Çß´Ù. ±×·¯³ª ¼¼±ÕÀÇ Ç×»ýÁ¦ ³»¼ºÀº ¸Å¿ì º¹ÀâÇÏ°í ¿ªµ¿ÀûÀÌ´Ù. ÇϳªÀÇ ¼¼±ÕÁý´Ü ¾È¿¡µµ ³»¼ºÀÌ °ÇÑ ¼¼±Õ(ÇÏÀ§Áý´Ü)ÀÌ Àִ°¡ ÇÏ¸é ³»¼ºÀÌ ¾àÇÑ ¼¼±Õµµ ÀÖÀ¸¸ç, ÀÌ·¯ÇÑ ÇÏÀ§Áý´ÜµéÀº ºÎ´ÜÈ÷ »óÈ£ÀÛ¿ëÀ» ÇÑ´Ù. µû¶ó¼ °³º°ÀûÀ¸·Î´Â ¾Æ¹«·± ³»¼ºÀ» Áö´ÏÁö ¾ÊÀº ¼¼±ÕÀÏÁö¶óµµ, Áý´ÜÀÇ ÀÏ¿øÀ¸·Î ÆíÀÔµÇ¸é µ¿·áµéÀÇ µµ¿òÀ» ¹Þ¾Æ °·ÂÇÑ ³»¼ºÀ» ¹ßÈÖÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù."°í Äݸ°½º ¹Ú»ç´Â ¸»Çß´Ù. ³ª¾Æ°¡ À̹ø ¿¬±¸´Â ÀÇ»çµéÀÇ Ç×»ýÁ¦ ó¹æÀü·«(¿ë·®, Åõ¿©±â°£ µî)¿¡ ´ëÇؼµµ ±Ùº»ÀûÀÎ º¯ÇõÀ» ¿ä±¸ÇÒ °ÍÀ¸·Î º¸ÀδÙ.
¿øº»³í¹®: "Bacterial charity work leads to population-wide resistance", Nature, 2010; 467 (7311): 82 DOI: 10.1038/nature09354.
altruism.JPG Ãâó http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/09/scienceshot-altruistic-bacteria.html |
|