[우주생물학을 만나다] 교과서를 다시 써야 할 새로운 세포소기관의 발견

Bio통신원(김동석)

우선, 기존에 알려지지 않은 세포소기관이 발견되었다는 자체만으로도 우리의 오랜 상식을 바꾸는 것이기에 매우 놀라운 것입니다.

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.Nitroplast는 한마디로 대기 중에 있는 질소 기체를 세포 성장에 필요한 암모늄이온(NH4+)과 같은, 세포가 흡수할 수 있는 형태로 바꿔주는 질소 고정 세포소기관입니다. 질소는 모든 생물의 성장에 있어서 필수적인 성분입니다. 질소는 생물체 내의 단백질이나 DNA를 구성하는 핵산, 그 밖에 다양한 성분들을 구성하는 필수 원소입니다. 이러한 질소는 대기 중에 다량 존재하지만, 이를 직접 흡수하여 유기질소 화합물을 만들 수 있는 생물은 한정적이었습니다.

대표적인 생물로는, 뿌리혹박테리아가 있습니다. 이러한 박테리아들은 콩과 식물들의 뿌리혹 안에서 서식하며 토양에 있는 질소를 암모늄이온으로 환원시켜 식물이 흡수할 수 있게 해 줍니다. 물론, 식물도 뿌리혹을 통해 미생물에게 영양분을 공급하며 공생관계를 이루고 있습니다. 이러한 질소의 공급은 식물의 성장에서 아주 중요한 부분을 차지합니다. 하지만, 모든 식물들이 이렇게 질소고정 박테리아와 밀접한 공생관계를 이루고 있는 것은 아닙니다.

그에 따라 인류는 식량을 효율적으로 대량 생산하기 위해 질소 화학 비료를 만들어 오늘날의 대량 생산 시스템을 구축할 수 있게 되었죠. 하지만, 이러한 합성 질소 비료는 현재 기후 변화와 환경오염의 주요 원인으로 밝혀져 개선이 시급한 상황입니다. 이러한 문제해결의 실마리를 Nitroplast에서 찾을 수 있지 않을까요?

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Nitroplast는 해조류 중 착편모조류(Haptophyte)인 Braarudosphaera bigelowii에서 최초로 발견이 되었습니다. B. bigelowii는 단세포성 해조류로, 세포 안에는 UCYN-A라는 질소 고정 능력을 가진 시아노박테리아가 공생관계를 넘어서 Nitroplast라는 새로운 세포소기관으로 자리 잡게 되었습니다.
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- 전문보기 https://www.ibric.org/s.do?MPtKTFOzKu​

잘 모르겠지만.

뿌리혹박테리아 같은 외부 도움 없이 질소 고정이 가능한 세포소기관을 지닌 종이 있나 보군요.ㄷㄷㄷ