지놈연구소·베일러치주염 원인균중 일부가 완전히 상이한 질병이 유발되는 원인을 밝혀내는 기준점이 된다는 연구결과가 나왔다. 

최근 미국 메릴랜드 주의 지놈연구소(The Institute of Genomic Research·이하 TIGR)와 베일러 의과대학, 휴스턴의 텍사스 건강과학센터 대학은 합동 연구통해 나선형 원인균의 유전체를 해독하던중 치주염 원인균 중의 하나인 ‘Trepanoma denticola’와 매독 및 라임병을 유발하는 다른 나선형 세균 간의 중요한 유전체 상이점이 발견됐으며 이것이 나선형 세균의 질병유발 원인을 규명하는데 도움이 된다고 밝혔다.

미 국립학술원학회지(PNAS) 최근호(4월13일)에 실린 이 연구조사결과에 따르면 현재까지 TIGR은 치주염 원인균인 ‘T.denticola’, 매독균인 ‘T. pallidu’ 라임병 원인균인 ‘Borellia burgdorferi’ 3종류의 나선형 세균의 유전체를 확보했다.
나선형 세균은 미생물의 대부인 독일의 안토니 반 레벤호엑에 의해 발견된 이래 다른 종의 세균에 비해 상대적으로 연구된 것이 없을 정도로 미지의 세계로 평가받고 있는 분야.
이처럼 유사한 병원균이 완전히 상이한 질병을 유발하는 현상을 이해하는 난제를 해결하는데는 비교유전체학의 역할이 주요했으며, 이때 구강병원균인 T. denticola의 유전체가 중요한 기준점이 된 것으로 알려지고 있다.

연구진에 따르면 구강에는 T.denticola 이외에도 60여종이나 되는 나선형 세균이 존재하지만 T.denticola만이 배양이 용이하며, 유전자 조작이 가능한 상황이므로 나선형 세균이 연구 모델로 안성맞춤이다.

연구 결과에 의하면 T.denticola는 매독균인 T. pallidum의 유전자 수보다 2배나 많은 유전자를 보유하고 있으며, 유전자 배열의 보전성(synteny)도 전혀 발견되지 않았다.
연구진들은 이같은 현상을 두 세균이 다른 세균에 비해 오랜 시간 전에 이미 공동의 조상에서 분리돼 별도의 발전을 거듭해 왔기 때문으로 봤다.

아울러 연구진들은 이 T.denticola의 유전체 연구가 치은하 치태(subgingival plaque)에서 치주염을 유발하는 또 다른 세균 중의 하나인 ‘P. gingivalis’과 ‘T. denticola’와의 상호작용에 관한 정보와 복잡한 구강 생체 필름에서 생존해 콜로니를 형성, 치태에서 다른 세균과 어떻게 상호작용하는가에 대한 기전을 제공할 것으로 내다봤다.

특히 T.denticola의 2786종 유전자는 염기 서열이 규명된 다른 나선형 세균에서 발견되지 않으며, 모든 나선형 세균에 공통적인 618종의 유전자는 다른 종의 세균에서는 발견되지 않는 종류다.
이같은 측면에서 과학자들은 여러 종류의 숙주에 서식하는 다양한 종류의 나선형 세균의 유전 정보가 더 많이 규명된다면 어떤 유전자가 질병을 유발하는 것인지도 규명될 것으로 기대하고 있다.
한편 연구에 참여한 TIGR는 지난해 ‘Porphyromonas gingivalis’의 유전체를 해독했으며, 현재는 6종의 다른 구강 세균 유전체 및 ‘meta-genome’의 연구를 수행하고 있다.
현재 미국에서는 2억 명의 사람이 치주염으로 고통을 받고 있는 것으로 추정되고 있다.
윤선영 기자 young@kda.or.kr