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지금도 남북극의 빙하는 녹아내리며 이와 함께 수많은 미지의 생물들이, 알려지기도 전에, 지구상에서 사라지고 있다. 우리나라도 이런 극지생물들이 사라지기 전에 극지생물을 보전하고 유용한 물질을 찾기위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

 

• 유용물질 탐색은 토양이나 빙하, 바닷물 등에서 극지생물을 채집하면서 시작되는데, 꼭 필요한 부분만을 채집하여 환경에 미치는 영향을 최소화하려 노력한다.

• 박테리아나 미세조류는 소량의 시료만으로도 배양과 초저온 냉동보관을 통해 실험실에서 증식시킬 수 있어 환경에 끼치는 영향이 거의 없다고 할 수 있지만, 생물들은 실험실에서 생장하지 않는 경우가 많다. 그래서 배양이 안 되는 미생물을 배양하기 위해 새로운 배양기술을 개발해야 한다.

• 극지생물은 추위에 견디는 능력 뿐 아니라 건조한 환경에서 수분을 잃지 않는 능력, 급격히 늘어난 자외선에 대한 보호책을 가지고 있는데, 이러한 보습과 자외선 차단 능력 등을 이용, 기능성 화장품에 필요한 성분을 연구 중에 있고 일부 발견하여 실용화 단계에 있다.

• 저온효소는 장점이 많은데 우리나라도 저온효소 생산 박테리아를 남극에서 300균주 이상, 북극에서 200균주 이상 확보하였다. 이 중 한 균주에서 키틴분해효소를 찾아내었는데 특허를 출원했고 대량생산에 이용코자 연구 중이고, 다양한 분해효소를 분리해 연구 중이다.

 

배양시설 극지식물들

• 저온효소 생산을 위한 극지 박테리아의 성장률이 낮은데, 이런 한계를 극복하기 위해, 저온효소 유전자를 분리하여 일반 산업용 박테리아에 발현시키는 연구가 진행 중이다.

• 극지생물의 유전자 연구를 통해 극지생물들의 저온적응, 수분스트레스 극복과 바이오리듬 조절 같은 고유 생명현상에 대한 연구를 하고자 한다.

• 극지 박테리아의 유전체 분석과 다양한 극지시료의 환경유전체 분석을 통해, 혹독한 극지환경에 적응하기 위한 극지생물의 생명현상을 이해하고, 학문적 가치나 활용 가능성이 높은 유전자원을 선별하며, 활용방안을 개발하는데 도움을 얻게 되리라 기대된다.

• 극지연구소는 다양한 극지생물을 채집, 분리, 보전하며 일부 생물은 유전자를 분석하여 정확한 이름을 알아내며, 아직까지 보고되지 않은 생물은 신종으로 학계에 보고한다.

• 생물마다 분류 방법은 다양하지만 대개는 생물의 형태와 유전자를 분석해 이름을 찾는데, 박테리아의 경우 널리 사용되는 방법으로, DNA의 염기서열을 분석하여 유연관계를 밝혀내는 분자계통분석법이 있다. 이 방법으로 세종기지 부근에서 발견된 새로운 박테리아의 속(屬, genus) 이름으로 세종기지를 의미하는 “세종기아(Sejongia)”를 붙였고, 두 개의 신종은 2003년 순직한 월동연구대 전재규 대원의 성을 딴 “세종기아 전니아이(Sejongia jeonii)”와 남극을 뜻하는 “세종기아 안트르티카(Sejongia antarctica)”로 지어졌다. 또한 다산기지의 이름을 딴 “다사니아(Dasania)”라는 새로운 속(屬)도 학계에 보고되었다.

• 세종기지, 다산기지 외에도 다양한 극지환경에서 사는 극지생물들을 분리해 연구 중인데, 앞으로 극지생물자원은행을 설립하면 극지생물이 잘 보전되고, 국내외 우수 연구진에게 극지생물과 유전자원이 제공되어 극지연구의 폭이 크게 확대될 것으로 기대된다.