16S리보솜RNA유전자염기서열분석 (16S rRNA Gene Sequencing)
쉽게 풀면
16S 리보솜 RNA 유전자는 모든 세균이 가지고 있으며 길이가 대략 1,500염기입니다. 이 유전자 안에는 어느 균에서나 거의 같은 보존 구간과 균마다 다른 가변 구간이 번갈아 배치되어 있습니다. 보존 구간에 맞춘 만능 프라이머로 유전자를 통째로 증폭한 뒤 서열을 읽고, 가변 구간의 차이를 데이터베이스와 대조해 어느 종인지 판정합니다. 양식은 같고 이름과 날짜만 바뀌는 서류에서 빈칸만 읽어도 누구 것인지 알 수 있는 것과 비슷합니다. 배양이 되지 않거나 생화학적동정검사로 애매한 균에서 특히 유용합니다.
왜 중요한가
배양음성 심내막염이나 무균 부위 검체처럼 균이 자라지 않아 원인을 밝히기 어려운 상황에서 결정적인 단서를 줍니다. 또 생화학 성상만으로는 잘 구분되지 않는 비정형 균이나 새로 기재되는 균종을 다루는 논문에서 종 동정의 근거로 관례적으로 요구됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
항생제를 이미 쓴 뒤라 균이 자라지 않아도 조직에 남아 있는 유전자만으로 원인균을 밝힐 수 있음을 보여 주는 대표적인 활용으로, 배양음성 심내막염에서 자주 인용됩니다.
기존에 알려진 어떤 종과도 충분히 닮지 않았다는 뜻으로, 학계에서 통용되는 종 구분 문턱을 근거로 아직 기재되지 않은 새로운 종일 수 있다고 판단한 서술입니다.
추출 시약이나 효소에 미량으로 들어 있던 세균 유전자까지 함께 증폭되어, 실제로는 검체에 없던 균이 검출된 것처럼 보이는 오염 문제를 지적한 서술입니다.
조금 더 깊게 보면
가변 구간은 V1부터 V9까지 나뉘며 어느 구간을 읽느냐에 따라 구분 능력이 달라집니다. 전체 길이를 읽는 것이 가장 정확하지만, 여러 검체를 한꺼번에 다루는 대용량 분석에서는 V3와 V4처럼 일부 구간만 읽는 경우가 많아 종 수준 구분이 흐려집니다. 또 어떤 속에서는 서로 다른 종의 서열이 거의 같아 이 유전자만으로 나눌 수 없어 다른 유전자를 함께 읽거나 질량분석을 병행합니다. 균주 하나가 조금씩 다른 사본을 여러 개 가지고 있어 혼합 신호가 나오는 경우도 있습니다.
주의할 점
종이 밝혀져도 항생제 감수성은 전혀 알 수 없어 항생제감수성검사를 대신하지 못합니다. 또 죽은 균의 유전자도 그대로 증폭되므로 검출이 곧 살아 있는 감염을 뜻하지 않으며, 정상 세균이 많은 부위에서 얻은 검체는 여러 균의 서열이 섞여 해석이 사실상 어렵습니다.