신규 항생제 내성 유전자를 가진 한강 바이러스 유전체 탐색 모식도.[인하대 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 항생제를 무력화시키는 새로운 항생제 내성 바이러스를 찾아냈다.

한국연구재단은 인하대 조장천‧문기라 박사, 명지대 이상희 교수, 중앙대 차창준 교수 공동연구팀이 한강에 존재하는 한강에 서식하는 바이러스에서 항생제 내성의 원인이 되는 유전자를 찾아냈다고 8일 밝혔다.

연구팀은 이 바이러스 유전자를 ‘한강 바이롬 베타락탐 분해효소(HRV)’으로 명명했다.

연구팀은 한강 표층수를 채취, 세균을 제거하고 바이러스만 농축했다. 핵산 추출을 통해 130만개의 염기서열 조각을 얻었고 이 가운데 25개의 항생제 내성 유전자를 찾아냈다.

베타락탐 분해 핵심서열을 지닌 4개의 파지 유래 유전자가 실제 유효한 분해효소를 만드는지 대장균에서 해당 유전자를 발현했다.

그 결과 해당 대장균은 여러 베타락탐계 항생제에 내성을 보여 파지에 존재하는 광범위 베타락탐 분해효소임을 확인했다.

페니실린, 세팔로스포린 등 널리 쓰이는 베타락탐계 항생제에 살아남는 세균은 항생제 내성유전자의 하나인 베타락탐 분해효소 유전자를 가져 항생제의 베타락탐 고리를 분해, 항생제를 무력화한다.

세균은 접합 또는 파지의 감염과 같은 수평이동을 통해 다른 세균으로부터 항생제 내성 유전자를 얻는 것으로 알려져 있다. 환경에 존재하는 일부 바이러스에서 이러한 항생제 내성 유전자가 보고된 적은 있지만 실제 베타락탐 분해활성을 가진 기능성 유전자는 아니었다.

연구팀은 숙주세균의 배양이 어려워 파지를 분리, 배양하기 어려운 만큼, 환경 내에 있는 파지의 유전자를 직접 분석할 수 있는 바이러스 메타유전체 분석방법을 사용했다.

바이러스 유전체의 서열을 대용량으로 확보하고 항생제 내성 유전자의 활성 확인을 통해 환경 바이러스 중에서는 최초로 활성이 있는 항생제 내성 유전자를 발견한 것이다.

연구팀은 “파지 유래 항생제 내성 유전자가 존재하고 전파가능성을 배제할 수 없는 만큼, 항생제 내성 유전자 이동을 추적하기 위해 파지 유전체에 대해 모니터링할 필요가 있다”고 설명했다.

이번 연구성과는 국제학술지 ‘마이크로바이옴(Microbiome)’ 6월 1일자에 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com