방사선을 견디는 이상한 열매 '데이노코커스 라디오두란스'

Credit: TEM of D. radiodurans acquired in the laboratory of Michael Daly, Uniformed Services University, Bethesda, MD, USA.

데이노코커스 라디오두란스(Deinococcus radiodurans)는 방사선을 견디는 이상한 열매'라는 뜻으로 한때 Micrococcus radiodurans라고불렸다. 그람양성세균(그람염색 자체는 양성이지만 계통, 구조적으로는 음성균에 가깝다.)으로 분류되는 극한 환경 미생물로, 방사선내성 생물로 가장 널리 알려져 있어, 연구가 진행되고 있는 생물이다. 10Gy의 방사선에 인간을, 60Gy의 방사선에 대장균을 죽일 수 있지만, D. radiodurans는 5,000Gy에 노출되어도 사멸하지 않고 15,000Gy에서도 37%가 살아남는다.

또한, 방사선뿐만 아니라 고온, 저온, 건조, 낮은 압력, 산성 환경에서도 견딜 수 있다. D. radiodurans는 여러 극한 환경에 대응할 수 있는 생물이다. 따라서 기네스북은 세계에서 가장 방사선에 강한 세균으로 게재하고 있다. 그러나 D. radiodurans보다 강한 방사선 내성을 나타내는 생물(Thermococcus gammatolerans , Rubrobacter radiotolerans P-1)도 서서히 발견되고 있다.

1956년에 코발리스의 오레곤 농업시험장에서 A.W.앤더슨에 의해 발견되었다. 당시 식품 저장의 연구를 위해 쇠고기의 통조림에 감마선을 조사하여 살균하는 실험을 하고 있었는데, 그 통조림을 저장하고 기간이 경과한 후 일부가 부패해 부풀어올라 버렸다. 앤더슨은 즉시 원인을 조사하여 강한 방사선을 견딘 세균을 분리하였다. 그것이 D. radiodurans이다.

처음에는 모양이나 성질에서 Micrococcus로 분류되었지만, 매우 강한 방사선 내성을 가지는 점, 세포벽의 구조가 다르고 16S rRNA 계통해석의 결과도 달라 조사가 진행됨에 따라 Micrococcus와는 다른 세균이라는 사실이 밝혀져, 새로 마련된 Deinococcus속(이상한(Deino)+과일(coccus, 구균에 자주 사용된다)로 분류되었다. 현재, 방사성 폐기물 등으로부터 금속을 회수하는 용도로 활용할 수 있는 것은 아닐까 하고 기대되고 있다.

방사선 내성의 메커니즘

방사선에 견딜 수 있는 능력은, 강력한 DNA 복원능력에 의한 것으로 생각되고 있다. 일반 생물은 감마선에 노출되면 DNA가 수백 조각으로 절단되어 회복하지 못하고 죽지만, D. radiodurans는 평균 12~24시간에 걸쳐 DNA를 복원한다. 이 DNA 복원능력을 획득하게 된 경위에 대해서는, 어느 가설에 의하면 건조한 환경에 견디기 위해서라고 한다. 실제로 건조도 DNA의 단편화로 이어지는 데다 데이노코커스 라디오두란스는 건조에 견디는 균이며, 방사선에 약한 변이주는 건조에도 약한 것으로 밝혀지고 있다.

또한, 방사성에 대한 내성은 넓은 분류 범위에서 볼 수 있는 성질이다. 예를 들어 방선균문이나 프로테오 박테리아, 유리 고세균 중에도 10,000Gy 정도의 방사선에 저항성을 나타내는 것이 각각 고립되어 존재한다. 진핵 생물 중에도 곰팡이 등 비교적 강한 방사선에 저항성을 나타내는 것이 있다.

출처 참조 번역
デイノコッカス・ラディオデュランス
https://ja.m.wikipedia.org/wiki/%E3%83%87%E3%82%A4%E3%83%8E%E3%82%B3%E3%83%83%E3%82%AB%E3%82%B9%E3%83%BB%E3%83%A9%E3%83%87%E3%82%A3%E3%82%AA%E3%83%87%E3%83%A5%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B9

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