코르고균

분류학적으로 코르고균(Korarchaeota)은 고균의 한 문(phylum)이다. 명명에 사용된 ‘kore’은 그리스어로 ‘젊은 사람’을 나타낸다. 코르고균(Korarchaeota)의 16S 리보솜 RNA(16S rRNA) 염기 서열은 온천 및 심해열수구를 포함하는 해양과 육지의 다양한 지열 서식지에서 관찰되고 있는 초고온균에 속하는 고균균이다.¹⁾²⁾ 코르고균은 미국의 옐로 스톤 국립 공원에 있는 Obsidian Pool이라는 온천에서 16S rRNA 유전자의 PCR 증폭을 통한 분석법을 이용한 연구에서 최초로 발견되었다.¹⁾ Candidatus Korarchaeum cryptofilum은 코르고균 문(phylum)에서 유일하게 일부 특성이 밝혀진 종이지만 아직 순수배양은 되지 않고 있다.³⁾ 대신 농화배양을 통해 배양된 세포는 긴 바늘 형태를 나타내고 있어 비밀스러운 실(cryptic filament)라는 의미의 명칭을 부여하게 되었다. 메타지놈의 확보와 염기서열 결정 및 binning을 통한 과정을 거쳐 Candidatus Korarchaeum cryptofilum의 유전체 정보를 확보할 수 있었다. 생물을 구분하는 기존의 3영역(domain)과는 다른 새로운 영역일 가능성에 대한 추정이 있었지만, 지놈 분석과 여러 특성 분석결과 고균의 진화초기에 분화된 그룹으로 밝혀지고 있다.

그림 1. 코르고균 현미경 사진 A) FISH 이미지, B) 위상차 현미경 이미지, C) SEM 이미지 D) TEM 이미지 (사진출처: James G. Elkins et al., A korarchaeal genome reveals insights into the evolution of the Archaea, Harvard University, PNAS, June 10, 2008, Vol. 105, no. 23.)

목차

Archaea(고균 역) > Proteoarchaeota(프로테오고균 계) > Korarchaeota(코르고균 문)

코르고균(Korarchaeota)은 주로 열수환경에서 주로 발견되지만, 환경에서의 풍부도는 그렇게 높은 편은 아니다. 16S rRNA와 지리학적 특성을 비교한 생물지리학적 분석결과, 각 지역에 특이적인 코르고균이 존재함을 알 수 있었다. 즉, 지역, 온도, 염도에 따라 지역 고유의 코르고균이 존재하며 지역마다 다른 수준의 진화적 다양성을 나타냄을 알 수 있었다.⁴⁾

[''Candidatus''] Korarchaeum cryptofilum에서 보존된 각각의 유전자 및 보존된 유전자의 연결을 통한 계통분류학적 분석결과 크렌고균(Crenarchaeota)과 멀지만 연관성이 있는 것으로 나타났다. 하지만, 세포분열, DNA 복제, tRNA 생성과정에 관련된 여러 유전자들은 유리고균(Euryarchaeota)과 더 연관된 것으로 밝혀졌다. 서로 다른 고균으로부터 물려받은 수직적으로 획득된 유전자의 존재는 코르고균이 고균 진화초기의 세포특성을 나타내는 증거라 할 수 있다.

그림 2. 코르고균의 계통분류학적 위치 (출처: 한국미생물학회)

Candidatus Korarchaeum cryptofilum의 유전체 분석 결과 단순한 펩티드의 발효를 통하여 탄소와 에너지원을 획득하는 혐기성 종속영양미생물인 것으로 추정된다. 펩티드 발효는 초 호열성 크렌고균(Crenarchaeota)과 유리고균(Euryarchaeota)에서 나타나는 일반적인 대사 전략이다. 하지만, 다른 알려진 초 호열성균과는 다른 점은 각종 외부의 전자수용체를 이용하는 혐기성 호흡 관련 유전자는 알려져 있지 않다. 퓨린염기와 CoA를 포함하는 여러 조효소 생합성유전자가 결핍되어 있는 것으로 알려져 있으며, 이는 순수배양이 어려운 특성과 관련이 있을 것으로 추정된다.³⁾

이성근/충북대학교

김승범/충남대학교

1. Barns SM, Delwiche CF, Palmer JD, Pace NR (August 1996). 'Perspectives on archaeal diversity, thermophily and monophyly from environmental rRNA sequences'.
2. Thomas A. Auchtung, Galina Shyndriayeva Colleen M. Cavanaugh (2011) 16S rRNA phylogenetic analysis and quantification of Korarchaeota indigenous to the hot springs of Kamchatka, Russia Extremophiles 15: 105–116.
3. James G. Elkins et al., A korarchaeal genome reveals insights into the evolution of the Archaea, Harvard University, PNAS, June 10, 2008, Vol. 105, no. 23.
4. Auchtung Thomas A. (2007) Ecology of the hydrothermal candidate archaeal division, Korarchaeota. PhD thesis, Harvard University.