영양요구주 (Auxotroph)
한 줄 정의: 특정 영양소를 스스로 합성하는 능력을 잃어, 그 물질을 배지에 넣어 주어야만 자랄 수 있는 돌연변이 생물입니다.
쉽게 풀면
야생형 미생물은 간단한 배지에서도 필요한 아미노산이나 비타민을 스스로 만들어 자랍니다. 그런데 한 유전자에 돌연변이가 생겨 그 물질을 못 만들게 되면, 배지에 그 물질을 넣어 줘야만 자랍니다. 이런 균주를 영양요구주라 부르고, 원래 균주는 원영양체라 부릅니다.
왜 중요한가
유전자가 대사 경로의 효소를 결정한다는 1유전자-1효소 가설의 핵심 증거가 된 개념입니다. 오늘날에도 효모와 세균 유전학에서 돌연변이 선별과 유전자 기능 연구에 널리 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"효모 균주 BY4741은 히스티딘, 류신, 메티오닌, 우라실 영양요구주이므로 해당 성분을 첨가한 합성 배지에서 배양하였다."
균주의 영양요구성과 그에 맞춘 배양 조건을 밝힌 문장입니다.
조금 더 깊게 보면
비들(Beadle)과 테이텀(Tatum)은 1941년 붉은빵곰팡이에 X선을 쬐어 영양요구성 돌연변이를 얻고, 각 돌연변이가 특정 대사 단계의 결손임을 보였습니다. 영양요구주 판별에는 복제 평판법이 쓰여, 완전 배지에서는 자라지만 최소 배지에서는 자라지 않는 집락을 찾습니다. 에임스 시험은 히스티딘 영양요구주 살모넬라가 복귀 돌연변이로 원영양체가 되는 빈도로 돌연변이원성을 평가합니다. 영양요구성 유전자는 플라스미드 선별 표지로도 활용됩니다.
주의할 점
영양요구성 마커는 이 성질을 형질전환체 선별에 이용하는 응용이고, 이 항목은 돌연변이주라는 기본 유전학 개념입니다. 영양요구주는 원래 해당 물질을 필요로 하지 않던 균주에서 생긴 변이라는 점이 핵심입니다.