[메디먼트뉴스 이민호 기자] 토마토에 치명적인 병을 일으키는 세균에서 항생제를 무력화하는 새로운 유전자가 발견돼 농업 생태계발 항생제 내성 확산에 대한 우려가 커지고 있다.
중국 연구팀은 국제학술지 '엠라이프'(mLife)에 토마토 궤양병 병원균에서 스트렙토마이신 항생제 내성을 유발하는 신규 유전자를 발견했다는 연구 결과를 1일(현지시간) 발표했다.
스트렙토마이신은 식물 질병과 인간 감염병 치료에 모두 사용되는 중요 항생제다. 연구팀은 토마토 생산에 큰 피해를 주는 세균 '클라비박터 미시간엔시스'(Clavibacter michiganensis)의 특정 균주가 기존에 알려진 방식으로는 설명되지 않는 강력한 내성을 보이는 점에 주목했다.
유전체 분석 결과, 이 균주에서 이전까지 보고되지 않은 새로운 플라스미드 'pCM3'가 발견됐다. 플라스미드는 세균 내에서 염색체와 별개로 존재하며 스스로 복제할 수 있는 DNA 분자다.
이 플라스미드는 'aph(3)'라는 유전자를 갖고 있었다. 이 유전자가 만드는 '아미노글리코사이드 3'-포스포전이효소'(APH(3))는 스트렙토마이신을 인산화시켜 항생제로서의 기능을 완전히 상실시키는 것으로 확인됐다.
실제로 연구팀이 균주에서 pCM3 플라스미드를 제거하자 스트렙토마이신에 대한 내성이 32분의 1 수준으로 급감했다. aph(3) 유전자를 제거했을 때도 같은 결과가 나타났다.
연구팀은 pCM3 플라스미드가 토양에 서식하는 다른 세균으로부터 수평적 유전자 전달(HGT)을 통해 유입됐을 가능성이 크다고 분석했다. 또한 스스로 다른 세균으로 이동할 수 있는 유전적 요소도 지니고 있어 추가 확산 우려도 제기됐다.
이번 연구는 식물 병원균이 항생제 내성 유전자의 '저장고'이자 '매개체'가 되어 토양, 식물, 인간 사회의 미생물 군집을 연결할 수 있음을 시사한다. 연구팀은 "농업 생태계에서 내성 유전자가 퍼지는 것을 막기 위해 '원헬스'(One Health) 관점의 통합적 감시 체계 강화가 필요하다"고 강조했다.
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