[표지로 읽는 과학] 세포 사이 계면의 비밀

네이처 제공

국제학술지 ‘네이처’는 11일 ‘달라붙는 포인트들’이라는 문구가 박힌 그림을 표지로 실었다. 문구 옆에는 정체 모를 육각형과 삼각형, 점 등이 있다. 네이처는 “다세포 구조의 패턴을 그림으로 나타냈다”고 설명했다.

이번 표지는 패턴을 가진 다세포 구조를 표현한 것이다. 각 점을 바깥쪽으로 성장하는 일종의 박테리아 군체, 선들은 두 박테리아가 만나며 생긴 계면을 나타낸다. 

세포 사이 계면은 세포가 서로 달라 붙을 때 생성된다. 일반적으로 부착소라고 불리는 접착 분자가 매개 역할을 한다. 부착소가 매개 역할을 하며 계면이 생성된 덕에 패턴을 가진 다세포 구조가 형성된다. 과학자들은 합성 생물학 발전을 위해 이런 시스템을 모사하려고 노력해왔다. 

잉마르 리델크루세 미국 애리조나대 분자세포생물학과 교수 연구팀은 박테리아가 생성하는 부착소를 기반으로 한 시스템을 만들어냈다고 이날 네이처에 공개했다. 

연구팀이 만든 시스템은 ‘4색 정리’를 기반으로 한다. 4색 정리는 서로 인접한 두 나라를 다른 색으로 칠한다고 할 때 4가지 색만으로 모든 국가들의 색을 다 다르게 칠하는 것이 가능하다는 수학 개념이다. 연구팀은 이 개념을 이용해 4개의 접착면만 있으면 임의의 패턴을 가진 다세포 구조를 만들 수 있다는 것을 수학적, 실험적으로 증명했다. 

연구팀은 “이번 연구는 다세포 구조가 어떻게 진화를 거쳤는지 밝혔을 뿐 아니라 바이오센서나 생체재료를 만들어내는데 도움이 된다”고 밝혔다. 
 

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]