환경부 소속 국립환경과학원(원장 금한승)은 낙동강에서 녹조를 유발하는 유해남조류의 전장유전체 유전정보를 국내 최초로 분석(whole genome sequencing)에 성공하여 관련 유전정보를 미국 국립생물공학정보센터(NCBI)에 최근 등록했다. 전장 유전체 정보는 생물이 가진 유전자의 전체 지도로서, 크게 특정 형질로 생성되는 구간(부분 유전자 서열; partial CDS)과 생성을 조절하는 구간(비번역 영역; UTR)으로 구분된다.
유해남조류는 환경부에서 상수원수의 안전성(조류경보제 대상)을 확보하기 위해 지정한 남조류 4속을 의미하며, 이들 남조류가 대량으로 늘어나면 독소물질인 마이크로시스틴 등이 나온다. 독소물질에는 마이크로시스틴 외에도 마이크로시스티스, 아나베나, 아파니조메논, 오실라토리아가 있다.
국립환경과학원 낙동강물환경연구소는 2015년부터 최근까지 낙동강 전역에서 유해남조류 29종을 확보하여, 이들 중 낙동강에서 가장 빈번하게 출현하는 6종의 전장유전체 정보를 밝혀냈다. 6종은 아파니조메논 1종, 돌리코스퍼멈 1종(옛 명칭: 아나베나), 마이크로시스티스 2종, 쿠스피도쓰릭스 1종(옛 명칭: 아파니조메논), 플랑크토쓰릭스 1종(옛 명칭: 오실라토리아)이다. 지난 10월 말에 공개된 4종의 전장 유전체 정보는 아파니조메논 1종, 마이크로시스티스 2종, 플랑크토쓰릭스 1종(옛 명칭: 오실라토리아)이 있다.
그동안 연구진은 짧은 구간의 부분 유전자 서열(partial CDS)을 통해 특정 형질의 유전자 존재 여부만을 확인했으나, 이번 전장유전체 분석을 통해 녹조를 일으키는 유전자 전체 종류와 기능을 밝혔으며, 이를 통해 생리 생태적 형질 발현의 조절에 대한 전 과정을 파악할 수 있는 기반을 마련했다.
박지형 국립환경과학원 낙동강물환경연구소장은 “이번에 공개한 전장유전체 정보를 활용하여 낙동강에서 녹조로 인한 독소, 냄새물질 발생 가능성을 예측하거나, 유전자 변이를 통한 녹조 발생 기원 추적 등을 통해 녹조 발생 기작(메커니즘)을 유전자 수준에서 규명할 수 있게 되었다”라며, “아울러 남조류가 생산하는 유용 물질(색소 등)의 탐색까지 다양한 기술 개발에도 활용될 수 있다”라고 밝혔다.
