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2020년 3월 1일 일요일

미토콘드리아가 없는 기생충 발견


(Light microscope image of spores of the parasitic cnidarian Henneguya salminicola, from Chinook salmon. Credit: Stephen Douglas Atkinson.)

(Spores of H. salminicola, which lacks a mitochondrial genome and capacity for aerobic respiration. Credit: Stephen Douglas Atkinson)


 진핵생물의 일반적인 특징 중 하나는 미토콘드리아가 있어 많은 양의 ATP를 생산할 수 있다는 것입니다. 진핵생물이 복잡한 다세포 생물로 진화한 원동력 역시 여기서 생성되는 에너지원입니다. 하지만 드물긴 해도 일부 진핵 생물들은 미토콘드리아를 없이 살아갑니다. 기생 생활을 하거나 혹은 산소를 공급받기 매우 어려운 환경에 적응해 살면서 무산소 호흡만으로도 살아갈 수 있도록 극도로 대사량을 줄인 것입니다. 


 최근 국제 과학자팀은 점액포자충류(Myxozoa, 기생성 자포동물)의 일종인 헨네구야 살미니콜라 (Henneguya salminicola) 역시 미토콘드리아에 전혀 의존하지 않고 살 수 있다는 사실을 확인했습니다. 이 기생충은 올챙이 같은 외형에도 불구하고 사실 해파리 같은 자포 동물의 일종입니다. 육안으로는 볼 수 없는 매우 작은 기생충으로 이름처럼 연어에 기생해 살아갑니다. 이런 연어 기생충은 연어 양식장의 큰 골치거리 중 하나입니다. 이들은 연어의 근육에 파고들어 타피오카 열매 같은 작은 수포를 만들기 때문에 타피오카 병이라고 불리기도 합니다. 


 연구팀은 이 기생충이 미토콘드리아가 없을 뿐 아니라 아예 미토콘드리아 DNA의 흔적 자체가 없다는 것을 발견했습니다. 이는 미토콘드리아 없이 매우 오랜 시간을 살아왔다는 이야기입니다. 그런데도 생존이 가능한 비결은 철저하게 기생 생활에 적응된 덕분입니다. 본래 숙주의 양분을 훔쳐 살아가는 것은 모든 기생충의 기본이지만, 헨네구야는 매우 기초적인 것 까지 숙주에 의존해 아예 근육이나 신경까지 퇴화했으며 덕분에 매우 작은 에너지로 살아갈 수 있습니다. 크기 역시 작아져 조직에 침투하기도 쉬워지고 적은 에너지로 기생할 수 있게 된 것은 물론입니다. 이들은 숙주가 죽으면 기생충끼리 모여 포자를 만든 후 다른 숙주에 먹혀 새로운 삶을 이어가게 됩니다. 


 이런 삶이 바람직하다고 할 순 없겠지만, 진화가 매우 극단적으로 일어날 수 있음을 보여주는 좋은 사례입니다. 기생 역시 삶의 한 방법일 것입니다. 


 참고 


Dayana Yahalomi et al. A cnidarian parasite of salmon (Myxozoa: Henneguya) lacks a mitochondrial genome, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.1909907117




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