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(To find bioactive molecules with the potential to become new drugs less prone to antibiotic resistance, the researchers sequenced bacterial DNA extracted from soils from Rockefeller's field center in upstate New York. Credit: Laboratory of Genetically Encoded Small Molecules at The Rockefeller University)
세균은 어디든 있습니다. 흙 한 숫가락 속에도 수천 종의 미생물들이 살고 있습니다. 그런데 우리가 간과하기 쉬운 사실 중 하나는 그렇다고 해서 모든 세균이 아무 환경에서나 쉽게 자랄 수 있는 건 아니라는 점입니다. 각 세균마다 선호하는 환경이나 자랄 수 있는 조건이 다양해서 사실 과학자들도 세균 배양이 쉽지 않습니다.
하지만 과학자들은 이제 배양이 쉽지 않은 미생물도 한 번에 찾아낼 수 있는 강력한 무기를 손에 지니고 있습니다. 바로 샘플 전체의 유전자를 한 번에 분석하는 유전자 분석 기술입니다. 수많은 유전자를 한 번에 분석할 수 있는 기술이 발전하면서 이제 과학자들은 배양하기 힘든 까다로운 세균도 어렵지 않게 확인힐 수 있게 됐습니다.
록펠러 대학의 브래디 교수 (Sean F. Brady, head of the Laboratory of Genetically Encoded Small Molecules at Rockefeller) 연구팀은 synthetic bioinformatic natural products (synBNP) 기술을 이용해 한 스푼의 흙에서 2.5조 개의 염기쌍을 분석했습니다.
토양은 수많은 미생물이 살고 있는 환경이기 때문에 여기에는 엄청난 양의 유전 정보가 들어 있습니다. 이를 한 번에 분석할 수 있는 신기술을 통해 연구팀은 수백 개의 잘 알려지지 않았던 박테리아를 발견했을 뿐 아니라 새로운 항생재 후보 물질 두 가지를 찾아내는 성과를 거뒀습니다.
첫 번째로 밝혀진 물질은 에루타시딘 (erutacidin)으로 세균의 지질 카디오리핀 (lipid cardiolipin)을 방해하는 기전을 통해 항생제 내성균에 대한 억제 작용이 있습니다. 두 번째는 트리진타미신 (trigintamicin) 세균의 단백질 합성 과정에 필요한 ClpX에 작용하는데, 새로운 기전의 항생제로 가능성이 있습니다.
연구팀은 단 한 번의 조사로도 상당히 많은 양의 정보를 얻은 성과에 주목하고 있습니다. synBNP를 통해 앞으로 찾을 수 있는 미생물이나 신물질, 신약 후보가 매우 많다는 의미이기 때문입니다. 앞으로의 성과가 기대됩니다.
참고
https://phys.org/news/2025-09-hundreds-bacteria-potential-antibiotics-soil.html
Bioactive molecules unearthed by terabase-scale long-read sequencing of a soil metagenome, Nature Biotechnology (2025). DOI: 10.1038/s41587-025-02810-w.
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