[표지로 읽는 과학] 영화 '스타트렉' 외계인 이름 딴 DNA 구조

네이처 제공

기계구조로 만들어진 행성에선 무언가를 탐색하는 빛이 조사되고 있다. 행성 주변에 떠다니는 세포처럼 생긴 물질의 정보를 확인하는 것처럼 보인다. 국제학술지 네이처는 이번 주 표지로 새로운 종류의 염색체 외 요소(ECEs)인 보그(Borgs)를 예술적으로 해석한 일러스트를 실었다.

미국 서부 지역의 퇴적물에서 발견된 새로운 DNA 구조인 보그는 주변 유기물질의 유전자를 흡수해 동화하는 특성을 가진 것으로 확인됐다. 과학자들은 영화 ‘스타트렉’에 등장하는 외계인 종족 ‘보그’가 다른 종의 지식과 기술을 흡수하는 모습에 빗대 이름을 붙였다.

보그를 발견하고 이 같은 특성을 확인한 질리언 밴필드 미국 버클리캘리포니아대(UC버클리) 교수 연구팀의 연구 결과는 18일(현지시간) 네이처에 발표됐다.

연구팀은 산소가 없는 환경에 살면서 대사산물로 메탄을 내놓는 단세포 미생물인 '고세균'을 조사하던 중 보그를 발견했다. 작은 원형 DNA 가닥인 플라스미드와는 구별되는 새로운 DNA 구조였다. 60~100만개의 염기쌍으로 구성된 보그의 규모는 이례적으로 거대하다. 주변 다른 유기물질과 동화하면서 몸집을 키운 것으로 추정된다. 추가 조사에서 염기서열에 따라 19가지 유형의 보그가 확인됐다.

보그는 숙주인 고세균이 메탄을 생성하고 분해하는 과정을 돕는 것으로 추정된다. 고세균이 메탄을 만들고 처리하는 데 사용하는 유전자 중 상당수가 보그에게서도 발견됐기 때문이다. 전 세계 고세균이 방출하는 메탄은 한 해 1기가톤(Gt)에 이르지만 생산량과 산화량을 조절하는 정확한 기전이 밝혀지진 않았다.

연구팀은 “이번 연구 결과는 보그가 온실가스인 메탄을 배출하는 고세균의 신진대사에서 이전까지 알려지지 않은 중요한 역할을 수행하는 것을 시사한다”며 “구체적인 기능적 관련성을 규명하기 위해 더 많은 연구가 필요하다”고 말했다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]