편모를 돌돌 말아 좁은 곳도 통과하는 세균

(Snapshot of cell behavior in quasi-one-dimensional microfluidic device. Credit: Dr. Nakane, Daisuke)

세균은 발이 없지만 대신 긴 채찍처럼 생긴 편모 (flagellar)를 빠르게 움직여 이동할 수 있습니다. 편모는 생물계에서 보기 드문 360도 회전 모터로 분자생물학적 기계라고 할 수 있습니다.

하지만 자신의 몸보다 긴 세균의 편모는 좁은 곳을 지나갈 때는 효율적인 도구가 아닙니다. 그래도 세균들은 방법을 찾아냈습니다. 일본 과학자 팀은 곤충의 체내에서 살아가는 세균이 긴 편모를 돌돌

말아 (flagellar wrapping) 마치 스크류처럼 효율적으로 1마이크로미터에 불과한 좁은 공간을 통과한다는 사실을 알아 냈습니다.

일부 곤충의 장내는 지름 1마이크로미터의 미세 채널이 있어 일반적인 세균이 편모를 이용해 이동할 공간이 나오지 않습니다. 하지만 이런 곤충의 체내에도 공생 미생물이 살고 있습니다. Caballeronia insecticola 같은 세균이 그런 경우입니다.

연구팀은 이들이 어떻게 좁은 공간을 이동하는지 알기 위해 비슷한 지름과 길이의 미세 채널을 만든 후 여기에 세균을 넣고 관찰했습니다. 그 결과 C. insecticola는 긴 편모를 자신의 몸 주변으로 돌린 후 스크류처럼 돌려 효과적으로 전진할 수 있는 것으로 나타났습니다. 그리고 좁은 곳을 지나면 다시 편모를 펼치고 일반적인 방법으로 이동했습니다.

이런 놀라운 하이브리드 이동 방식은 세균의 탁월한 적응 능력을 보여주는 사례가 아닐 수 없습니다.

참고

https://phys.org/news/2026-01-bacteria-flagella-tunnel-microscopic-passages.html

Aoba Yoshioka et al, Bacteria break through one-micrometer-square passages by flagellar wrapping, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-025-67507-9

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