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세균이 항생제에 내성을 가지는 이유 중 하나가 국내 연구진에 의해 규명됐다.
고려대 의대 김희남 교수팀은 23일 감염병 치료에 많이 쓰이는 ‘베타락탐계’ 항생제를 이용해 새로운 항생제 내성 메커니즘을 찾아냈다고 밝혔다.
베타락탐계 항생제는 현재 감염 질환 치료에 쓰이는 항생제의 절반을 차지할 정도로 사용량이 많지만, 상당수의 세균이 이 항생제를 분해하는 분해효소(베타락탐아제)를 가지고 있어 내성이 흔한 게 문제다.
연구팀은 베타락탐아제를 만드는 유전자 내에 나타나는 반복서열이 효소의 구조를 변형시켜 다른 항생제를 분해할 수 있게 됨으로써 내성을 갖게 된다는 사실을 알아냈다. 4개 이상의 염기로 된 작은 단위체(SCS)가 유전자상에 반복서열을 일으키고, 결과적으로 효소의 구조적 변형을 유발한다는 게 연구팀의 설명이다.
특히 이 반복서열은 기존 항생제에 다시 노출되면 ‘DNA(유전자) 스위치’로 작동했다가 소실돼 원래의 서열로 쉽게 돌아가는 특징을 보였다고 연구팀은 보고했다.
김희남 교수는 “변형된 베타락탐아제는 새로운 항생제 분해능력을 얻지만 기존 항생제에 노출되면 원래 형태로 돌아감으로써 세균의 생존력을 높인다”면서 “이번 DNA 스위치 메커니즘이 세균뿐만 아니라 인간의 유전체에도 다양한 형태로 존재하는 만큼 유전병 등의 연구에 도움이 될 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 유전학 분야 국제학술지 플로스 제네틱스(PLOS Genetics) 최근호에 발표됐다.
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