349회 해조류의 EST (expressed sequence tag) 분석

349회

연사 :  이 유 경, 한국해양연구원

제목: 해조류의 EST (expressed sequence tag) 분석

Abstract

물은 지구 표면의 70% 이상을 덮고 있다. 그중 대부분이 바다라고 하는 해양생태계인데, 규모가 큰 바다를 대양이라고 부르며 태평양, 대서양, 인도양, 남극해, 북극해 (5대양)가 있다. 우리 나라 동해나 서해처럼 작은 바다도 많은데 한자로는 작은 바다를 해, 큰 바다를 양이라고 한다. 따라서 해양이라고 하면 큰 바다나 작은 바다 모두를 지칭하는 것이 된다. 해양 생태계는 육상 생태계와는 확연히 다른 환경조건을 갖고 있다. 바다의 평균 표층 수온은 0 - 20℃로 육상에 비해서는 온도의 변화가 급격하지 않으나, 전체적으로 저온이다. 수심 수천 m에서 수압은 수면보다 수 백 배 높으며, 표층의 압력 변화는 심해보다 상당히 커서 수심 10 m의 수압은 표면의 2 배가 된다. 이런 상황에서 사람이라면 오그라들겠지만 심해 생물은 높은 수압에 적응되어 있다. 액체는 수축이 되지 않기 때문에 이곳의 많은 생물들은 물로 채워져 있다.  태양 빛은 바다 표면에서 3~50%가 반사되고 수심이 깊어질수록 통과하는 빛의 양도 감소해서 빛이 닿는 곳에서만 식물플랑크톤이 광합성을 해 에너지를 만들어낸다. 따라서 해양 생물은 저온 또는 고온의 환경에 적응하며 높은 압력과 고염분에 적응하고 적은 영양물질에서도 생활 할 수 있도록 독특한 구조와 물질대사 과정을 보유하고 있다.  이러한 해양생물의 특징을 유전자원의 차원에서 접근하는 효과적인 방법이 EST (expressed sequence tag) 분석방법이다. 현재까지 해양 생물 중에서 대형 해조류의 EST 분석은 갈조 Laminaria digitata (다시마 속에 속하는 대형 갈조류)와 홍조 방사무늬김 (Porphyra yezoensis) 두 종에서 보고된 바 있다. Laminaria digitata는 복상의 포자체가 2 m 정도에 이를 정도로 큰 반면 단상의 배우체는 현미경으로 관찰할 수 있는 마이크로미터의 크기로 이형세대교번을 한다. 반대로 Porphyra yezoensis는 단상의 배우체가 엽상체를 하고 있고 복상의 포자체가 현미경으로 관찰할 수 있는 마이크로미터의 크기로 이형세대교번을 하고 있다. 본 세미나에서는 이들 두 종에서 보고된 EST 분석 결과를 고찰하고, 최근에 본 연구자가 분석한 홍조 왜비단잘록이 (Griffithsia japonica) EST 분석 결과를 소개하고자 한다. 또한 남극 해안에서 채집한 방선균의 cold shock protein 유전자, 우리 나라 해안에서 채집한 chitinase 생산 미생물의 분자계통학적인 연구에 대해 간단히 소개하고자 한다. 해양 생물의 유전자 연구는 이제 막 항해를 출발한 배와 같다. 이미 많은 육상 생물의 연구가 앞서서 항해를 떠났고 해양 생물 연구는 개척된 항로를 따라 가며 새로운 탐색을 하고 있다. 이 항해의 막바지에 이르면 독특한 해양환경에 적응하며 살아온 해양 생물의 생명 현상을 밝힐 수 있을 것이며 우리에게 필요한 많은 유용 유전자원을 찾을 수 있을 것으로 기대된다. 이 흥미진진한 항해에 미래의 해양생물학자들이 많이 동참하기를 바란다.