리서치 하이라이트

세포 벽이 제거된 유전자 조작 B. subtilis에서의 복제 메커니즘

Nature 457, 7231

세균은 물리화학적 손상 및 삼투압에 의한 분해로부터 자신을 보호하기 위해서 세포 벽을 이용하고 있다. 하지만 드물게 세포 벽이 결여되어 있는 것으로 생각되고 있는 것으로 생각되고 있는 L-형 세포들이 일부 세균 종들에서 관찰되고 있다. 이들은 숙주의 면역 시스템과 세포 벽을 공격하는 페니실린과 같은 항생제로부터 인식되는 것을 회피하는 기능을 수행하는 것으로 여겨진다. 하지만 L-형 세포는 배양 및 조작하는 것이 매우 어렵기 때문에 이들을 연구하는 것 또한 힘이 든다. 이러한 문제점은 흔히 이용되는 모델 세포인 B. subtilis 168을 이용하여 유전적으로 추적 가능한 L-형 세포를 만듦으로써 해결될 수 있었다. 이러한 새로운 시스템을 이용한 초기 연구 결과는 L-형 세포가 복제하는데 세포 벽이 필요하지 않으며, 정상적인 세포 분할 기구가 필요하지 않다는 것이었다. 그 대신에 L-형 세포는 증식을 위해서 압출-분할 메커니즘(extrusion-resolution mechanism)을 이용하며, 단일 단계에서 여러 개의 딸 세포를 형성하게 된다. 이러한 연구 결과는 진화적으로 응용하는 것이 가능하다. 세포 벽은 세균의 아계(sub-kingdom)에서 확인되며, 따라서 이러한 고대 생명체의 마지막 공통 조상에서 존재하고 있었을 것으로 추정되고 있다. L-형에 의해서 이용되고 있는 새로운 복제 프로세스는 세포 벽이 나타나기 이전에 복제 모드를 제공했을 것을 여겨지고 있다.