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대청호 미생물 변화, 유전자 대량 분석으로 파악

우리뉴스 | 2022.05.23 | 신고 신고
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(서울=우리뉴스) 방현옥 기자 = 최근 녹조현상을 일으키는 미생물의 원인이 되는 미생물 종류와 그 비율 변화가 '마이크로바이옴 분석' 방법을 통해 파악됐다.

마이크로바이옴은 모든 미생물의 총체적인 유전정보 또는 '미생물군 자체'를 의미하며 마이크로바이옴 분석이란 생물체의 공통 유전자 일부를 피씨알(PCR) 방법으로 증폭하고 최근에 개발된 차세대염기서열분석법(NGS)으로 서열을 해독한 후 유전정보 데이터베이스와 비교해 가장 유사한 생물을 찾고 그 구성비를 파악하는 방법이다.

2020년 8월과 10월 두 차례에 걸쳐 녹조가 발생한 대청호에 대해 국립생물자원관 연구진은 마이크로바이옴 방식을 이용해 미생물의 존재 여부와 종류, 비율 등을 분석했다. 미생물은 환경에 존재하는 세균, 고균, 진균, 미세조류, 미소동물 등을 포함한다.

녹조가 발생한 대청호를 분석한 결과 그해 8월에는 녹조현상의 주요 원인이 광합성을 하는 미생물로 남세균 또는 남조류로 불리는 미생물 중 하나인 돌리코스퍼뮴(Dolichospermum)이 전체 미생물의 23.3%를 차지한 것으로 나타났다.

10월 결과에서는 또 다른 남조류 중 하나인 마이크로시스티스(Microcystis)가 39.3%를 차지했다.

2020년 녹조 발생전(7월)과 후의 마이크로바이옴 변화 (사진= 환경부 제공)2020년 녹조 발생전(7월)과 후의 마이크로바이옴 변화 (사진= 환경부 제공)

녹조가 발생한 대청호의 남조류 미생물들은 녹조현상이 일어나지 않았던 그해 7월의 대청호와 비교했을 때 4배가 늘어났고 다른 세균의 성장을 저해하는 항생물질을 만드는 대표적 세균인 방선균은 8월엔 5분의 1 이하로 10월엔 3분의 1 이하로줄어든 사실도파악됐다.

방선균(Streptomyces)은 주로 토양에 서식하며 유기물을 분해해 흙냄새를 유발하는 미생물로 항생제의 약 60% 정도가 방선균에서 유래되는 등 식·의약 및 농·축산분야 분야에서 가장 중요한 세균이다.

이에 연구진은 앞으로 남조류와 방선균의 상호작용을 분석해 녹조 발생 기작을 연구할 예정이다.

김창무 국립생물자원관 미생물자원과장은 "2020년부터 마이크로바이옴 분석 기법을 통해 환경문제 대응과 생물다양성 관리, 유용 미생물 확보 등의 연구를 추진하고 있다"며 "앞으로 기후변화 대응과 자연환경 보전 관리를 위해 마이크로바이옴 자료를 지속적으로 확보하고 활용하겠다"고 말했다.

지난해 한강 상류 및 하류와 대청호의 미생물 다양성 비교치 (사진= 환경부 제공)지난해 한강 상류 및 하류와 대청호의 미생물 다양성 비교치 (사진= 환경부 제공)

한편 연구진은 지난해 7월, 8월, 10월 3차례에 걸쳐 한강 상류(청평) 및 하류(구리)와 대청호의 미생물 다양성을 비교했다.

비교 결과 한강의 미생물 종류는 대청호보다 다양했으며 한강 하류가 상류보다 미생물 다양성이 높았다. 또 여름철이 끝난 10월에 미생물 종류가 가장 많은 것으로 확인됐다.

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