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박테리아에서 핵막유사구조 발견

「원핵세포의 진화과정」추측

지금까지 발견된 박테리아 3천여종은 모두 세포에 핵이 없다는 공통점을 갖는다. 이를테면 예외없이 원핵세포로 구성돼 있었다. 그런데 최근 세포의 핵과 비슷한 핵체(nuclear body)를 지닌 박테리아가 발견됐다. Gemmata obscuriglobus라는 박테리아(1984년에 오스트레일리아 퀸스랜드대학의 피터 프랜츠만 교수가 처음 분리해냈다)가 그것인데 역시 퀸스랜드대학의 존 퓨어스트와 리처드 웨브가 이 박테리아에서 마치 핵막처럼 보이는 두 층의 막을 찾아낸 것.

그들은 이 미생물을 전자현미경으로 관찰하다가 엉뚱하게도 핵막 유사구조를 발견하는 개가를 올렸다. 아메바부터 우리 인간까지 진핵세포로 이뤄진 모든 생물체는 핵막 안에 유전물질인 DNA를 함유하고 있으나 원핵세포인 박테리아의 DNA는 세포질 주위에 떠 있다.

그러나 두 발견자들은 자신들이 찾아낸 핵막유사구조를 핵막이라고 단정하지는 않는다. 진정한 핵막이라면 마땅히 갖추고 있어야 할 핵막의 기공들을 찾는데 실패했기 때문이다. 다른 학자들의 연구에 따르면 G. obscuriglobus가 매우 빠른 속도로 진화하고, 상대적으로 최근에 등장한 박테리아라고 한다. 이를 두고 일부학자들은 이 박테리아가 원핵세포에서 진핵세포로 이행되는 진화과정에 놓여 있는 것이 아닌가 추측하고 있다.

곤충 천적 이용한 무공해 살충제 등장

국립보건원서 개발, 살충력 세계제일

미생물 천적을 이용한 무공해 살충제가 국내에서 처음 개발됐다. 국립보건원 매개곤충과에서 3년여의 연구끝에 내놓은 이 살충제는 모기유충 곱추파리 깔다구유충 등을 선택적으로 죽이는데 모기살충력이 세계제일이다. 종전까지 미생물활용 살충제 중에서 가장 위력적인 것으로 알려졌던 프랑스 파스퇴르연구소의 미생물균주(IPS-82)보다 살충효과가 2.6배 높은 것으로 밝혀진 것.

Bacillus thuringiensis israelensis라는 학명을 가진 이 미생물(박테리아)은 경기도 여주지방의 토양에서 분리해냈는데 간단히 NE-87이라고 줄여서 부르기도 한다.

여름의 '불청객'인 모기는 일본뇌염 말라리아 사상충증 뎅기출혈열 등의 매개원으로 작용할 수 있다. 국내에서 서식하는 모기 53종중 적어도 6, 7종은 질병의 발생과 유관하다. 따라서 현재 수많은 모기살충제가 개발돼 있다. 잘 알려진 DD-VP를 비롯해 피다페치온 토머스린 등이 시판되고 있는데 한결같이 독성 및 저항성을 유발하고, 환경을 오염시키는 등의 문제점을 안고 있다.

심재철연구팀장은 "이 NE-87을 살포하면 공해나 해독없이 모기를 박멸할 수 있다"고 밝힌다. 아울러 NE-87은 손쉽게 대량생산할 수 있다는(대두유 볏짚 등 자연물질을 배지로 사용해) 장점을 지닌다.
 

연료전지 '국산1호' 첫선

물의 전기분해법 역으로 이용

연료전지 국산1호가 등장했다. 산파는 한국에너지기술연구소 에너지절약센터 최수현 박사팀.

"최대출력이 1.2kW인 인산형 연료전지를 개발해냈다. 미국에는 이미 1만1천kW급도 시험운전되고 있으므로 출력면에서는 극히 보잘 것 없는 상태이지만 미국 일본 독일에 이어 네번째로 교두보를 확보했다는데서 의의를 찾을 수 있다"고 최박사는 말한다.

연료전지란 '물을 전기분해하면 수소와 산소가 생기는 초보적인 화학반응'을 역으로 이용, 양극에 산소를 그리고 음극에 수소를 각각 공급함으로써 전기와 열을 얻는 장치를 말한다. 따라서 다공질구조로 된 양극과 음극이 연료전지의 핵심부품이다. 이 두 전극사이에는 인산 용융탄산염 등의 전해질이 흐르고 있다. 최근에 선을 보인 국산1호의 전해질이 인산이기 때문에 인산형 연료전지라고 부르는것. 그러나 인산보다는 용융탄산염이 더 효율적인 전해질로 알려져 있다.

연료전지의 최대장점은 전기화학 반응을 통해 전기를 생산하므로 소음이 없고 일산화탄소와 같은 공해 물질을 배출하지 않는다는 점. 그러나 에너지효율이 화력발전의 35~40%에 머문다는 점은 아직 숙제로 남아 있다.
 

난 바이러스 진단 시약 개발

토끼 쓸개에 형성된 면역물질 이용

난의 잎에서 흰색의 작은 반점이 발견되면 일단 바이러스감염을 의심해야 한다. 이 반점이 점점 커져 검은색으로 바뀌면 어쩔 도리없이 난의 최후를 안타깝게 지켜봐야 하기 때문이다.

결국 방법은 바이러스감염 여부를 미리 알아내는 것뿐이다. 그런데 그동안 마땅한 진단시약이 없어서 어떤 대책도 세우기 어려웠다.

"특히 신비듐 모자이크 바이러스(CyM)와 오돈토글로섬둥근무늬바이러스(ORS)가 국내에 서식하는 난에 큰 피해를 미친다. 이들 바이러스에 감염된 난의 고사율(枯死率)은 2년내 40%, 3년내 70%, 4년내 1백%다. 또한 감염속도도 빠르고 감염원도 사람 손 전지가위 진딧물 등 다양하다." 연암축산원예전문대학 심걸보교수의 말이다.

그는 최근 국내최초로 난바이러스 진단시약을 개발하는데 성공했다. 심교수는 CyM과 ORS바이러스를 분리해 이를 토끼에 10일단위로 세 번 근육주사한 다음 토끼의 쓸개에 형성된 면역물질을 추출해냈다. 그리고 정제과정을 거쳐 이 면역물질을 분말화했다. 이 분말이 바로 진단시약인데 0.3㎍만 있으면 바이러스감염여부를 알 수 있다고 한다. 이제 남은 일은 난의 잎 1, 2g을 잘라내 즙액을 추출한 뒤 여기에 분말을 뿌리고 12시간 정도 기다리는 일 뿐이다. 바이러스가 있으면 즙액 주위에 흰띠가 형성되고, 없으면 흰띠는 절대 나타나지 않는다.