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[독자투고] 진딧물의 특별하고 놀라운 재주
이수인 2011-06-08 5220
진딧물의 특별하고 놀라운 재주

진딧물(aphids)은 농작물에 큰 피해를 입히는 농업의 적으로 매년 수천억 원의 비용을 손실케 만드는 골칫거리 해충 가운데 하나이다. 그러나 이 해충은 두 가지의 독특한 형질을 발전시킨 유전학의 선구자다.
우선, 진딧물은 카로테노이드(cartenoid)라는 기본 색소를 만드는 것으로 알려진 유일한 동물이다. 카로테노이드를 필요로 하는 사람을 비롯한 다른 동물은 이들 기본 색소를 스스로가 만들지는 못하고, 대신에 식품 등의 섭취를 통해서 얻어야 한다. 많은 동물과 식물이 카로테노이드류를 필요로 하는 이유는 이 색소가 다양한 기능에 중요한 기반을 제공하며, 이는 면역 증진에서부터 세포 손상을 줄이는 것에 이르기까지 그리고 과일과 채소에 색깔을 부여하기 때문이다. 예를 들어, 카로테노이드류는 토마토에 빨간 색과 플라밍고에 핑크 색을 부여한다. 또한 카로테노이드는 진딧물이 빨갛거나 초록일지를 결정하는데, 색 차이는 포식자 및 다른 천적의 위협으로부터 생존에도 영향을 미친다.
두 번째 특성으로는, 진딧물은 그의 카로테노이드 생산능력을 매우 드물게, 아마도 유일한 과정을 통해서 획득했을 가능성이다. 즉, 수백만 년 전에 진딧물이 카로테노이드를 생성하는 유전자를 카로테노이드를 생산하는 진균계 (fungi kingdom)의 일원에게서 낚아채서 그들 자신의 유전코드 속으로 집어넣은 것으로 보인다는 것이다. 생명체들 간에 유전자 도입 그 자체가 희귀한 현상인 것은 아니다. 그러나 이 진균과 진딧물 간에 유전자 도입은 이 두 계의 구성원들 간에 유전자 도입으로 알려진 유일한 것인데, 이 두 계는 서로가 진화적으로 매우 멀리 떨어져있어서 유전적 만남이 결코 일어나지 않을 것이라고 생각되어 왔다. 그러나 계 (kingdom)의 장벽을 무너뜨리고 “일종의 마술 유전 지팡이” 같은 것을 획득했는데, 이는 진딧물에게 자신의 카로테노이드를 생산하는 능력을 부여하는 지팡이였다. 이로 인해서 진딧물은 카로테노이드를 주는 먹이를 찾아다닐 필요가 없어지게 되었다.
무엇이 유전자가 진균류에서 진딧물류로 점프하게 했는지는 모른다. 하지만, 도입된 이 진균 유전자는 진딧물에게 질병을 유발하는 진균류 중 하나와 같이 매우 밀접하게 연관된 진균류에서 유래된 것으로 볼 수 있으며, 영양적으로 중요한 유전자의 수평 이동을 확인함으로써, 우리는 매우 연관관계가 먼 그룹의 고등 다세포 생명체간에 유전자 이동이 일어날 수 있다는 것을 알 수 있게 되었다.

농촌진흥청 국립농웝과학원 기능성물질개발과 이수인
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