한 번에 14개로 분열하는 구강 내 세균

(Cellular elongation at the tips of the filamentous bacteria Corynebacterium matruchotii. Credit: Chimileski, Scott et al, PNAS, 2024.)

(A colony of Corynebacterium matruchotii, one of the most common bacteria in dental plaque. Credit: Scott Chimileski, Marine Biological Laboratory. See Chimileski et al, PNAS, 2024.)

세균은 일반적으로 하나의 세균이 둘로 분열하는 이분법으로 증식합니다. 하지만 종종 예외적인 경우도 볼 수 있습니다. 최근 과학자들이 의외의 장소에서 이런 예외를 찾아냈습니다. 바로 우리의 입속입니다.

해양 생물학 연구소 Marine Biological Laboratory (MBL) 의 스콧 치밀스키 (Scott Chimileski, MBL research scientist)가 이끄는 연구팀은 구강 내 치석(플라그)를 만드는 세균 중 하나인 Corynebacterium matruchotii의 증식을 연구했습니다.

C. matruchotii는 매우 길쭉한 세포로 실타래 처럼 엉켜 치석의 골격 같은 역할을 해 다른 세포들이 엉겨붙을 수 있게 도와줍시다. 당연히 세포 분열은 길쭉한 세포가 중간이 잘라지면서 일어날 것으로 볼 수 있습니다.

(The filamentous bacterium Corynebacterium matruchotii splitting into multiple cells at once, a rare kind of cell division called multiple fission. C. matruchotii is one of the most common bacteria living in human dental plaque. Credit: Scott Chimileski, MBL. See Chimileski et al (2024), PNAS.)

하지만 면밀한 관찰 끝에 연구팀은 이 세포가 예상과 달리 두 개보다 훨씬 많은 숫자의 자식 세포로 나뉜다는 사실을 알아냈습니다. 이들은 최대 14개의 세포로 나뉘며 증식했습니다. 이 사실은 MBL의 과학자들이 2016년 개발한 CLASI-FISH (combinatorial labeling and spectral imaging fluorescent in situ hybridization)라는 고해상도 이미징 기술을 통해 입증됐습니다.

C. matruchotii는 세포 이동에 필요한 섬모 같은 운동 기관이 없기 때문에 길쭉한 몸을 이동하는데 사용하는 것으로 보입니다. 하지만 이렇게 긴 몸을 이용해 한 번에 여러 개로 증식한다는 사실은 우리 입 안에 있으면서도 지금까지 알려지지 않았던 사실입니다. 등잔 밑이 어둡다는 사례 중 하나일 것입니다.

참고

https://phys.org/news/2024-09-human-mouth-bacteria-rare-cell.html

Chimileski, Scott et al, Tip extension and simultaneous multiple fission in a filamentous bacterium, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2408654121. doi.org/10.1073/pnas.2408654121

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