○ 국내 최초로 남조류(Planktothricoides raciborskii)의 전장유전체 염기서열 확보
- 유전자 수준에서의 수돗물 냄새 유발물질의 원인 규명 기대
경기도보건환경연구원은 수돗물에서 곰팡냄새를 유발할 수 있는 남조류에 속하는 플랑크토트리코이데스(Planktothricoides raciborskii)의 전장유전체 염기서열 분석에 국내 최초로 성공했다.
연구원은 이전에도 열대지역에서 유래된 남조류인 라피디옵시스 2종(Raphidopsis raciborskii, Raphidopsis curvispora)과 2018년 북한강을 수원으로 이용하는 수돗물에서 곰팡이 냄새를 유발하는 남조류인 슈다나베나(Pseudanabaena yagii)의 전장유전체를 국내 최초로 분석한 바 있다.
해당 남조류는 중국, 태국, 싱가포르 등 저위도 지역에서 주로 출현하는 종으로 물에서 이취미(異臭味, 물속에 맛, 냄새가 나는 것)를 유발하는 2-메틸아이소보르네올(2-MIB) 생합성 유전자를 가지고 있다.
이번 연구는 전체 유전자의 종류와 구성을 분석해 생물의 생리적 특성과 대사 활동을 파악할 수 있는 기초를 확보함으로써 이를 통해 이취미 물질의 생합성 과정을 유전자 수준에서 규명할 수 있는 기반을 마련했다.
앞으로 연구원은 기후변화가 생태계에 미치는 영향과 남조류의 냄새 물질 생합성에 관한 연구를 지속적으로 수행할 예정이다.
경기도보건환경연구원 황찬원 물환경연구부장은 “이번 결과는 수돗물 냄새를 유발하는 남조류의 유전체를 완전하게 규명한 점에서 의미가 있다”며, “남조류 문제를 효과적으로 관리하고, 안전한 수돗물 공급을 위한 연구를 지속적으로 추진하겠다”라고 밝혔다.
○ 전장유전체(Whole genome): 생물체의 전체 유전정보가 포함된 DNA 염기서열로, 구조적으로 단백질을 암호화하는 유전자 서열(CDS, coding sequence)과 이들 유전자 사이에 존재하는 비암호화 서열(non-coding sequence)로 구성
○ 미국 국립생물공학정보센터(NCBI): 미국 국립보건원 산하 기관으로, 생명과학 및 의학분야의 데이터를 수집하고 있으며, 다양한 데이터베이스(PubMed, GenBank, RefSeq, dbSNP 등)를 운영하여 생물학적, 의학적 정보 등 전세계에 필수적인 자원을 제공
○ 2-MIB(2-Methylisoborneol): 상수원에서 남조류가 대량으로 증식하여 생성되는 대사산물로 인체에 무해하나 식수에서 퀴퀴한 곰팡이 냄새를 유발하는 물질
○ 열대지역 기원 남조류: 주로 저위도 지역에서 출현하는 것으로 알려져 있는 열대성 남조류로 Raphidiopsis, Planktothricoides, Cuspidothrix 등이 있으며, 기후변화에 따른 국내 저수지 수온 상승으로 국내 미기록 종이 출현하고 있음. 생태계 변화에 대한 지표로 활용이 가능하며, 기후변화의 진행 상황을 추적할 수 있음.
붙임 2
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| 경기도보건환경연구원 전장유전체 NCBI 등록 현황
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○ 전장유전체 유전정보 확보 남조류(4종)
연번
| 남조류 종(Strains)
| 등록 시기
| NCBI※
등록번호
| 특징
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1
| Raphidiopsis raciborskii
GIHE 2018
| ’19. 06.
| NZ_VHLJ
00000000
| ․ 열대지역 기원 남조류
․ 국내 최초 분리
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2
| Pseudanabaena yagii
GIHE-NHR1
| ’20. 03.
| NZ_JAAVJL
000000000
| ․ 이취미(2-MIB) 생산
․ 국내 최초 분리
․ ’18년 겨울 북한강 이취미
발생 원인 남조류
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3
| Raphidiopsis curvispora
GIHE-G1
| ’20. 08.
| CP060822
| ․ 열대지역 기원 남조류
․ 국내 최초 분리
․ Complete genome
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4
| Planktothricoides raciborskii GIHE-MW2
| ’24. 07.
| CP159837
| ․ 열대지역 기원 남조류
․ 이취미(2-MIB) 생산
․ 국내 최초 분리
․ Complete genome
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