세균 접합 (Bacterial Conjugation)
한 줄 정의: 두 세균이 직접 연결되어 플라스미드 같은 DNA를 한쪽에서 다른 쪽으로 넘기는 과정입니다.
쉽게 풀면
세균은 부모에게서만 유전자를 받는 것이 아니라 옆에 있는 다른 세균에게서 유전자를 직접 건네받기도 합니다. 공여 세균이 성선모라는 가느다란 관 모양 구조로 수용 세균을 붙잡아 끌어당기고, 두 세포가 맞닿은 상태에서 DNA 한 가닥이 복사되어 넘어갑니다. 넘어간 쪽에서는 다시 이중가닥으로 복원되어 그 세균도 같은 유전자를 갖게 됩니다.
왜 중요한가
항생제 내성 유전자가 종의 경계를 넘어 빠르게 퍼지는 주된 경로여서, 내성 확산을 다루는 연구에 반드시 등장합니다. 또 원하는 유전자를 특정 균주에 넣는 실험 기법으로도 널리 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"접합 실험 결과 내성 플라스미드가 임상 분리주에서 실험용 수용 균주로 높은 빈도로 전달되었다."
환자에게서 분리한 세균이 가진 내성 유전자가 다른 세균으로 옮겨갈 수 있는지를 직접 확인한 문장입니다.
조금 더 깊게 보면
고전적인 F 플라스미드 접합에서는 oriT라는 특정 지점이 절단되어 한 가닥이 풀리면서 수용 세포로 이동하고, 양쪽에서 상보 가닥이 합성됩니다. F 플라스미드가 염색체에 끼어든 Hfr 균주는 염색체 유전자까지 순서대로 넘기기 때문에, 전달 시간을 끊어 측정하는 방식으로 초기 유전자 지도를 만드는 데 쓰였습니다. 좁은 숙주 범위를 갖는 플라스미드도 있지만, 광범위 숙주 플라스미드는 계통이 꽤 먼 세균 사이에서도 작동합니다.
주의할 점
접합은 세포 간 직접 접촉이 필요하다는 점에서, 환경에 떠 있는 DNA를 흡수하는 형질전환이나 파지가 옮겨주는 형질도입과 구분됩니다. 또한 유전자를 주고받을 뿐 개체 수가 늘어나는 생식은 아니므로 진핵생물의 유성생식과 같은 것으로 보면 안 됩니다.