왜 그런가요
세균 수는 늘지 않았는데 이웃 세균에 새로운 유전정보가 나타났다는 설명을 읽었다면, 곧바로 ‘세균이 분열해서 생긴 자손’이라고 그려도 될까요? 미생물을 공부할 때는 세포 수가 늘어나는 과정과 세포 사이에 DNA가 옮겨지는 과정을 나눠야 해요. 플라스미드는 두 경로를 비교할 때 만나는 중요한 이름이에요.
플라스미드·수직 전달·접합을 구별해요
- 플라스미드
- 세균 염색체와 별도로 존재하며 독립적으로 복제될 수 있는 작은 DNA 분자예요. NHGRI는 흔한 원형 형태와 일부 항생제 내성 유전자를 가진 경우를 설명해요. 세균의 모든 DNA를 플라스미드라고 부르는 것은 아니에요.
- 수직 전달
- 부모 세포가 분열할 때 유전정보가 자손에게 이어지는 경로예요. 세포 사이의 접합 전달을 이 분열 과정과 같은 그림으로 표시해서는 안 돼요.
- 수평 전달의 한 경로 · 접합
- 세균들이 직접 연결돼 유전정보가 다른 세균으로 옮겨지는 경로예요. CDC는 접합을 플라스미드 등을 통한 내성 정보 이동의 한 방식으로 제시해요. 새로운 DNA를 받았다고 반드시 전달한 세균의 자손인 것은 아니에요.
DNA가 스스로 복제될 수 있다는 성질과 다른 세포로 이동할 수 있다는 성질도 구별해야 해요. 복제는 사본을 만드는 일이고, 전달은 정보가 세포의 경계를 건너는 일이에요. ‘독립 복제’만 보고 모든 플라스미드가 스스로 접합 장치를 갖춰 언제나 전달된다고 결론 내려서는 안 돼요.
두 그림에서 달라진 것은 세포 수일까요, 정보일까요?
가상의 첫 그림에서는 세균 하나가 둘로 나뉘고 각 자손이 유전정보를 받아요. 두 번째 그림에서는 서로 연결된 세균 사이로 플라스미드 정보가 이동해요. 첫 그림은 자손으로 이어지는 유전을, 두 번째는 다른 세포에 새 정보가 들어오는 전달을 묻고 있어요. 두 번째 그림에 분열 화살표를 더해야만 전달을 설명할 수 있는 것은 아니에요.
CDC 자료는 접합 외의 유전정보 이동도 구별해요. 박테리오파지가 관여하는 형질도입과 주변 DNA를 받아들이는 형질전환이에요. 그래서 ‘수평 전달=접합만’이라는 요약은 범위가 좁아요. 여기서는 접합과 세포 분열을 비교해요. 모든 이동성 유전요소의 자세한 기전을 한 그림에 넣지는 않아요.
일부 플라스미드에 내성 유전자가 있다고 ‘모든 플라스미드는 내성’, ‘내성이 있으면 반드시 플라스미드 때문’이라는 양방향 등식을 만들어서는 안 돼요. 세균 염색체의 변이 등 다른 경로도 있어요. 두 기관의 설명은 전달 원리를 이해할 근거예요. 실제 감염균의 내성 검사 결과나 항생제 선택을 대신하는 자료는 아니에요.
마지막에는 세균이 얼마나 늘었는가보다 정보가 누구에게서 누구에게로 이어졌는가를 기준으로 남겨요. 자손에게 이어지는 경로와 이웃 세포로 건너가는 경로는 달라요. 분열이 보이지 않아도 DNA 전달이라는 질문은 남아 있어요.