형질도입 (Transduction (Phage-Mediated))

한 줄 정의: 박테리오파지가 숙주 세균의 DNA를 잘못 포장해 다른 세균에게 옮겨주는 현상입니다.

쉽게 풀면

파지는 세균에 침입해 자기 유전체를 복제하고 껍데기에 담아 나가는데, 이때 실수로 숙주 세균의 DNA 조각을 대신 담는 경우가 있습니다. 이 입자가 다른 세균을 감염시키면 파지 유전자 대신 이전 숙주의 유전자가 주입됩니다. 그 결과 세균 사이에 유전자가 옮겨 다니는 통로가 생깁니다.

왜 중요한가

자연계에서 항생제 내성이나 독소 유전자가 퍼지는 경로 중 하나로 주목받습니다. 세균 유전학에서는 원하는 유전자 표지를 다른 균주로 옮기는 정밀한 도구로 오랫동안 쓰여 왔습니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"P1 파지를 이용한 형질도입으로 해당 결손 대립유전자를 야생형 배경 균주에 도입하였다."

파지를 운반 수단으로 삼아 특정 돌연변이만 다른 균주로 옮겨 유전적 배경을 맞추는 세균 유전학의 표준 기법을 설명한 문장입니다.

조금 더 깊게 보면

형질도입은 크게 두 가지로 나뉩니다. 일반 형질도입은 숙주 염색체가 잘게 잘린 조각이 무작위로 포장되므로 어떤 유전자든 옮겨질 수 있고, 특수 형질도입은 용원 상태의 파지가 염색체에서 빠져나올 때 옆에 붙어 있던 특정 유전자만 함께 떨어져 나오므로 옮겨지는 유전자가 정해져 있습니다. 두 방식 모두 전달되는 DNA의 길이가 파지 머리 용량에 제한되며, 이 성질을 이용해 유전자 사이 거리를 추정하는 공동형질도입 빈도 분석이 수행되기도 합니다.

주의할 점

같은 한국어 형질도입이 진핵세포에 바이러스 벡터로 유전자를 넣는 기법을 가리키기도 하므로, 세균과 파지 맥락인지 확인해야 합니다. 또 형질전환과 이름이 비슷하지만 전달 매개체가 파지 입자라는 점에서 분명히 다릅니다.