겉보기에는 똑같아 보여도 위험도는 천차만별인 대장균. 이제는 '유전자 지문'으로 정확히 구별해낼 수 있게 됐다.
농촌진흥청은 대장균의 고유한 유전자 배열 패턴을 분석해 균주를 14개 유형으로 세밀하게 분류하는 새로운 유전형 분석기술을 개발했다고 30일 밝혔다.
최근 미국의 식품안전현대화법(FSMA), 유럽연합(EU) 위생 규정 등 세계 각국이 농산물 안전관리 기준을 강화하고 있다.
이에 따라 우리 농산물의 안전성을 과학적으로 입증하고, 수출 전 품질 관리를 강화할 수 있는 기술 개발이 필요했다.
연구진은 공개된 83개의 대장균 유전체 정보를 대조·분석했다. 그 결과 RSXC 유전자의 아미노산 반복 패턴을 기준으로 7가지 유형으로 분류했고, 유전자 주변 구조에서 변이가 많이 나타나는 영역을 추가로 분석해 총 14개의 유전형(ST1~ST14)을 정의했다.
기존에는 병원성 유전자 검사(PCR)와 표준 유전형 분석(MLST)으로 대장균을 분석했다.
그러나 PCR 검사는 병원성 유무만 확인할 수 있고, 같은 유전자를 가진 균주 간 변이는 찾아내지 못했다. MLST는 유전적으로 비슷한 균주를 세밀하게 구분하는 데 한계가 있었다.
새 기술은 기존 검사법이 놓치던 미세한 변이 영역까지 찾아내 유전적으로 매우 비슷한 세균도 정밀하게 구분할 수 있다.
실제로 새 분석기술의 균주 변별력은 0.726으로 기존 MLST(0.723)와 동등한 수준이면서도, 기존 방법으로는 구분하기 어려웠던 유전적 다양성까지 분석할 수 있음을 확인했다. (심슨 다양성 지수는 균주 구별 능력을 나타내는 지표로, 1에 가까울수록 구별 능력이 뛰어나다는 뜻이다.)
또한 유전자 지문 분석만으로 대장균의 병원성과 항생제 내성 특성을 예측할 수 있는 것으로 나타났다.
유전자 지문 패턴이 길수록 독성 유전자가 많고, 짧을수록 항생제 내성 유전자가 많은 상반된 경향을 보였다.
이번 연구 결과는 국제학술지 'BMC Genomics'에 게재됐다.
