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스트레소좀 : 박테리아의 정교한 대처 메커니즘
(Stressosomes: Bacteria's Ingenious Coping Mechanism)
Brian Thomas

   생명공학 분야의 발달된 기술은 세포 기능들의 새로운 면을 밝혀내는 일을 계속하고 있다. 분자생물학자들은 스트레소좀(stressosomes, 박테리아 세포에 있는 커다란 단백질 복합체)이 단세포 생명체가 변화하는 환경에 대처하는 것을 가능하게 하는 몇몇 역할을 수행한다는 사실을 알게 되었다. 이제 새로운 고해상도의 뛰어난 영상을 이용하여 과학자들은 박테리아가 스트레스를 받거나 위험한 상황에서 살아남기 위한 준비 수단으로 일어나는, 스트레소좀에 포함되어있는 생화학적 신호들의 단계적 반응들을 목격하고 있다.

최근에 발표된 연구에 의하면[1], 세포 안에 있는 분자 기계들은 환경의 염분 농도가 너무 높아지거나, 산성화되거나, 뜨거워지거나, 빛을 쪼이게 되거나, 건조하게 될 때를 탐지한다. 그리고 이 정보는 일련의 메신저 단백질들에 의하여 세포 안쪽 깊은 곳에 위치한 하나 혹은 여러 개의 스트레소좀에 전달된다. 런던 임페리얼대학과 뉴캐슬 대학의 연구원들은 스트레소좀이 세포 가장자리로부터 특별한 단백질들을 분리시키고, 수십의 신호들을 세포의 다른 부분들에 전달하는 반응을 일으킨다는 것을 관찰했다. 세포는 즉시 이러한 절박한 그리고 생명을 위협하는 환경으로부터 자신을 보호하기 위해서 150개 이상의 새로운 단백질들을 제조하는 반응을 수행한다. 그래서 이들은 주변 상황이 개선될 때까지 세포를 폐쇄시키는 것이었다.

임페리얼 대학의 팀 그란트(Tim Grant) 박사는 설명하였다. ”세포의 스트레소좀은 위기상황에서 명령센터로서의 역할을 너무도 훌륭히 수행하고 있습니다. 왜냐하면 그들은 위험에 대한 매우 빠른 효과적인 반응을 제공하고 있기 때문입니다. 그들이 시동을 거는 연쇄 반응들은 박테리아들이 그러한 변화된 주변 환경에 거의 즉각적으로 적응할 수 있도록 하는 정말로 빠른 결과들을 만들어내고 있습니다.” [2]

찰스 다윈이 그의 유명한 이론을 발표하였을 때, 그는 인정했었다 : ”만약 존재하는 어떤 복잡한 기관이 수많은 연속적인 약간의 변형들에 의해서 만들어지는 것이 가능할 수 없다면, 나의 이론은 완전히 무너질 것이다. 그러나 나는 그러한 경우를 발견할 수 없었다.”[3]  스트레소좀 반응 시스템은 그러한 경우에 해당되는 것처럼 보인다. 이론상의 원시박테리아(protobacterium, 제안된 모든 박테리아들의 진화론적 조상)가 150개 이상의 새로운 자기 방어 단백질들을 빠르게 배치할 수 없었다면, 그 박테리아는 위험한 환경에 처음 노출되었을 때 죽어버렸을 것이다. 박테리아는 오늘날까지도 살아있기 때문에 그들이 죽지 않았음에 틀림없었다고 주장하는 것은, 무엇보다도 이들 단백질들이 최초에 어떻게 생겨났는지에 대한 질문에 대답해야만 한다. 진화론은 이러한 단백질들이 모두 우연히 생겨났을 것이라고만 말한다. 그리고 박테리아의 기원이나 고등한 생물체들의 기원에 대해서 합리적인 설명을 하지 못하고 있다.    

열악한 환경에 견디는 박테리아의 능력은 박테리아에게만 필요한 것이 아니라, 지구상의 모든 생물체들에게 (특별히 스트레스가 많았던 시기들을 통과해온) 필요한 것이다. 그러나 세균들은 커다란 몸체의 다세포 생물들에 비해 환경적 변동을 완충하는데 유리하지 않기 때문에, 그들은 독특한 매우 빠르고 효과적인 보존 메커니즘을 갖추고 있었던 것이다. 그러한 방어 메커니즘은 의도적으로 계획된 것으로서 그곳에 있었다. 모든 생물체들은 물리적으로 직접 혹은 간접적으로 박테리아들에 의존한다. 다행히 지혜가 풍성하신 창조주께서 스트레소좀을 박테리아에 장착시키셨던 것이다.


References

[1] Marles-Wright, J. et al. 2008. Molecular Architecture of the 'Stressosome,' a Signal Integration and Transduction Hub. Science. 322 (5898): 92-96.
[2] Don't stress! Bacterial crisis command centre revealed. Imperial College London and Newcastle University joint press release, October 3, 2008.
[3] Darwin, C. 1859. On the Origin of Species. London: John Murray, Chapter VI, 189.

출처 : ICR, 2008. 10. 14
URL : http://www.icr.org/article/4149/
번역자 : IT 사역위원회

관련 자료 링크:

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2. 이 세균은 탱크처럼 이동한다. (This Bacterium Moves Like a Tank)
3. 세균의 편모 : 고도로 복잡한 초미세 구조가 우연히? (Evolution of the Flagellum : And the Climbing of ‘Mt. Improbable’)
4. 가장 작은 세포도 예상했던 것보다 훨씬 복잡하다. : 마이코플라즈마는 387 개의 단백질이 필수적이었다. (Minimal Cell More Complex Than Expected)
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