(A cluster of spring-loaded daggers inside a bacterium. Green shows them in their 'loaded' form, red after the dagger has been launched. Credit: Leo Popovich)
아메바라는 단어는 사실 명확한 정의가 있기 보다는 아메바 운동을 하는 단세포 진핵생물을 뜻하는 단어로 볼 수 있습니다. 대부분은 근족충류에 속하는 단세포 동물로 박테리아를 먹으면서 살아가는 단세포 동물입니다. 흔히 매우 단순한 생명체로 생각하지만, 생각보다 생활사가 복잡하고 다양한 생존 전략을 가진 것으로도 유명합니다.
그런데 다양한 생존 전략을 가진 것은 아메바만의 이야기는 아닙니다. 놀랍게도 아메바 안에서 살아가는 박테리아가 있습니다. 아메바필루스 (Amoebophilus)라는 박테리아는 비엔나 대학의 연구자들에 의해 수년 전 그 존재가 알려졌는데, 아메바 안에서 생존이 가능할뿐만 아니라 그 안에서 번성하는 박테리아입니다.
어떻게 이런일이 가능한지 알아내기 위해 취리히에 있는 스위스연방공과대학 (ETH Zurich)의 과학자들은 이 작은 박테리아의 구조를 연구했습니다. 그 결과 아메바필루스들이 아메바 안쪽으로 들어가기 위한 특수한 도구를 가지고 있다는 사실을 발견했습니다. 이 도구는 마치 스프링이 달린 단도 (spring-loaded dagger)처럼 생겨 아메바의 세포막을 찢고 안쪽으로 들어갈 수 있는 것입니다.
일단 세포막을 절개한 후 안으로 들어가면 그 다음 문제는 안에서 소화되지 않고 살아남는 일입니다. 물론 아메바필루스는 특별한 해결책을 가지고 있습니다. 아메바의 소화효소를 무력화시킬 수 있는 화학물질을 가지고 있어 아메바 안에서도 소화되지 않을 뿐 아니라 그 안에서 증식해서 번성할 수 있습니다. 이를테면 아메바 안에서 기생하는 박테리아라고 할 수 있습니다.
아메바필루스의 놀라운 적응 능력은 지구상 어디든지 적응해서 살아가는 박테리아의 다양한 생존 능력을 보여주는 사례 가운데 하나입니다. 흥미로운 사실 가운데 하나는 초기 진핵 생물의 진화에서 일부 박테리아들이 초기 진핵 생물의 체내에서 살아남아 미토콘드리아나 엽록체 같은 세포 소기관이 되었다는 사실입니다. 아메바필루스는 이것이 지금도 가능하다는 점을 보여주고 있습니다.
참고
"In situ architecture, function, and evolution of a contractile injection system" Science (2017). science.sciencemag.org/lookup/ … 1126/science.aan7904
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