한 때는 에너지 기생충이었던 세포의 발전소: 현재의 미토콘드리아 기원 이론을 뒤집는 연구 결과

       

한 때는 에너지 기생충이었던 세포의 발전소: 현재의  미토콘드리아 기원 이론을 뒤집는 연구 결과  진화와 동식물 / 과학  2014/10/22 09:00 http://blog.naver.com/hansyoo/220156154846 전용뷰어 보기 한 때는 에너지 기생충이었던 세포의 발전소: 현재의 미토콘드리아 기원 이론을 뒤집는 연구 결과 October 16, 2014, ScienceDaily 출처: 버지니아 대학 요약: 새로운 연구에 따르면, 동물과 식물 세포에 에너지를 공급하는 미토콘드리아의 첫 친척은 기생 박테리아였다. 이들은 인간에게 도움을 주기 전 처음에는 일종의 에너지 기생체였다. 미토콘드리아 (stock illustration). Credit: © Mopic / Fotolia      새로운 연구에 따르면, 기생 박테리아는 동물과 식물 세포에 에너지를 공급하는 미토콘드리아의 첫 친척이었다. 그리고 인간에게 도움을 주기 전 처음에는 일종의 에너지 기생체였다. 버지니아 대학에서 차세대 DNA 서열 기술을 사용하여 미토콘드리아와 가까운 친척 관계에 있는 18개 박테리아의 유전체(genomes)을 해독한 결과다.    이번 연구는 간단한 박테리아 세포가 호스트 세포에 삼켜져 마침내 어떻게 미토콘드리아가 되었는지에 관해 현재 나와 있는 두 가지 이론에 대한 대안을 제공한다. 미토콘드리아는 실질적으로 모든 진핵세포(眞核細胞, eukaryotic cells) 안에 있는 발전소 세포기관(organelles)이고, 진핵세포는 핵(nucleus)과 기타 특성을 지닌 동물과 식물의 세포다. 미토콘드리아는 세포에 ATP(adenosine triphosphate)를 공급하는 역할을 하는데, 생물학자들은 ATP가 일종의 생명체 ‘에너지 화폐단위’라고 생각한다.     미토콘드리아의 기원은 20억 년 전쯤에 시작되었는데, 생명체 진화에 있어서 중대한 사건 중의 하나다. 그러나 미토콘드리아의 기원에 대해서는 알려진 것이 거의 없으며,이 의문은 현대 생물학의 수수께끼로 되어 있다.    이번 논문의 선임 저자인 버지니아 대학의 생물학자 마틴 우(Martin Wu)는 이번 연구가 미토콘드리아가 나타나게 된 진화론적 사건에 대한 생각을 바꿔줄 잠재력을 지닌 것으로 생각하고 있다. 박테리아와 호스트 세포 사이의 관계가 초기에는 공생관계였다는 현재의 이론들이 모두 틀렸을 가능성이 높다.    마틴 우는 그것이 공생관계가 아니라 적대적이었으며, 박테리아는 기생체였고 나중에 가서야 ATP 이동 방향을 전환함으로써 호스트 세포에 도움을 주게 되었다고 생각한다.    지구상의 생명체 초기 역사상 오늘날 우리가 보고 있는 다양한 진핵생물이 나타나게 되는 사건에 대한 새로운 통찰력을 준다고 우(Wu)는 말했다. 세포에 에너지를 공급하는 미토콘드리아가 없다면 이토록 놀라운 생물다양성은 없었을 것이라고 그는 말했다.    가까운 친척관계에 있는 DNA 염기 서열로 미토콘드리아 조상의 유전자 내용을 재구성했는데, 호스트 세포로부터 ATP 형태로 에너지를 훔치는 기생체였던 것으로 예측한다고 우(Wu)는 말했다. 현재의 미토콘드리아 역할과는 완전히 반대였다는 것이다.    이번 연구에서 우(Wu)는 미토콘드리아로부터 유래된 많은 인간 유전자들도 밝혀냈다.이는 알츠하이머, 파킨슨, 당뇨병 및 기타 노화와 관련된 질병을 포함한 여러 병증에 기여하는 인간 미토콘드리아의 역기능(dysfunction)에 대한 유전적 기반을 이해하는데 도움을 줄 잠재력을 지니고 있다.    세포의 기능에서 미토콘드리아의 본질적인 역할과 더불어, 미토콘드리아 DNA는 DNA과학수사, 계보학, 그리고 인간 진화역사의 추적에 사용된다. Journal Reference: 1.Zhang Wang, Martin Wu. Phylogenomic Reconstruction Indicates Mitochondrial Ancestor Was an Energy Parasite. PLOS onE, 2014 DOI: 10.1371/journal.pone.0110685   [출처] 한 때는 에너지 기생충이었던 세포의 발전소: 현재의 미토콘드리아 기원 이론을 뒤집는 연구 결과|작성자 HANS

- 네이버 블로그 <Physics of Dream>  hansyoo 님의 글 중에서 전재..