죽어도 DNA 계속 합성…아르후스대 '좀비 박테리아' 발견

덴마크 아르후스대 연구진, 죽은 박테리아의 효소가 세포 밖에서 DNA를 계속 생산하는 현상 발견…제어 방법도 확립

덴마크 아르후스대 연구진이 죽은 박테리아가 세포 밖에서 DNA를 계속 합성한다는 사실을 처음으로 확인했다. (AI 생성 이미지)

죽은 박테리아가 세포 밖에서 DNA를 계속 합성한다는 사실을 덴마크 아르후스대 연구진이 처음으로 확인했다.

아르후스대 생물학과 및 나노과학센터(iNANO) 연구진은 박테리아가 죽은 뒤에도 내부에 있던 효소와 DNA 구성 요소가 세포 밖으로 방출돼 바이오필름 안에서 DNA 합성을 이어간다는 것을 발견했다. 이 연구는 국제학술지 Angewandte Chemie International Edition에 8월 24일 게재됐다.

연구진이 밝힌 핵심 메커니즘은 이렇다. 박테리아 내부에 잠들어 있던 바이러스(프로파지)가 활성화되면서 박테리아를 죽인다. 이 과정에서 세포가 파열되고, 안에 있던 DNA 합성 효소와 재료가 세포 밖으로 쏟아진다. 방출된 효소는 죽은 세포 바깥에서도 계속 DNA를 만들어낸다. 연구진은 이 현상을 '롤링 서클 복제(Rolling Circle Replication)' 방식으로 설명했다.

연구를 이끈 아르후스대 교수는 "어떤 의미에서 박테리아가 죽은 뒤에도 생명이 계속된다"고 밝혔다.

연구진은 나아가 이 '좀비 공장'이 특정 설계대로 DNA를 만들도록 제어하는 방법도 찾아냈다. 어떤 DNA를 생산할지 조절할 수 있다는 뜻으로, 이 기술이 새로운 생물학적 소재 개발로 이어질 가능성이 있다고 연구진은 설명했다.

다만 현재까지 실험은 바이오필름 환경의 박테리아에 한정돼 있으며, 이 현상이 다른 종류의 박테리아나 환경에서도 동일하게 나타나는지는 추가 연구가 필요하다. 사후 DNA 합성이 자연 생태계에서 어떤 역할을 하는지도 아직 규명되지 않았다.

이번 연구는 유럽연합 호라이즌 마리 스크워도프스카-퀴리 액션(과제번호 101086226-ENSIGN)과 아르후스대 통합소재연구센터의 지원을 받았다.