집 먼지에서 183개의 다른 저항성 유전자, 즉 박테리아가 항생제에 면역성을 갖게 하는 DNA 서열을 확인

숨겨진 위험?

과학자들은 건물의 집 먼지에서 183개의 다른 저항성 유전자, 즉 박테리아가 항생제에 면역성을 갖게 하는 DNA 서열을 확인했다. 먼지 미생물에서 발견되는 대부분의 유전자는 여러 종류의 항생제에 내성을 부여한다. 또한, 이들 중 57개는 DNA의 이동 부분에 위치하므로 서로 다른 유형의 미생물간에 쉽게 교환 할 수 있다. 과학자들이 PloS Pathogens 저널에 보고한 내용이다.

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내성 박테리아가 전 세계로 퍼지고 있다. 이들 미생물은 세포 대사가 약물의 공격 메커니즘을 무력하게 하기 때문에 하나 이상의 일반적인 항생제에 면역이다. 내성 유전자는 이를 담당하며 다양한 유형의 박테리아 간에 자유롭게 교환된다. 이 유전자와 운반체는 북극, 호수, 퇴적물, 농장 동물, 심지어 도시 공기 또는 우리의 내장 등 거의 모든 곳에서 발견된다.

183개의 다른 저항 유전자

에반스톤(Evanston) 소재 노스웨스턴 대학(Northwestern University)의 사라 벤 마아마르(Sarah Ben Maamar)와 동료들은 가정, 사무실 또는 스포츠 시설에 있는 먼지에 내성 유전자와 그 운반체가 있는지 조사했다. 연구를 위해 43개의 다른 건물에서 먼지 샘플을 채취해 광범위한 유전자 분석을 실시했다. 그들은 영양 배지에서 집 먼지를 배양해 어떤 저항성 유전자가 움직일 수 있었으며, 따라서 미생물 간에 교환 할 수 있는지 확인했다.

그 결과, 먼지 샘플에는 총 183개의 서로 다른 저항성 유전자가 포함돼 있었다.
이 중 일부는 거의 모든 샘플에서 발견됐다. 확인된 유전자 서열은 페니실린, 테트라사이클린, 세팔로스포린, 아미노글리코사이드 등을 포함해 15가지 종류 항생제에 박테리아를 면역시킬 수 있다. 마아마르(Maamar)의 동료인 에리카 하르트만(Erica Hartmann)은 “이 결과는 그 자체로 항생제 내성이 나빠지고 있음을 의미하지는 않지만 우리가 주의해야 할 또 다른 위험 요소다.”라고 말한다.

▲ 백만 개의 맵핑된 유전자 샘플 당, 킬로베이스 당, 집 먼지에서 다른 저항성 유전자의 상대 빈도.  © Maaram et al./ PloS Pathogens,

여러 종류의 활성 성분에 대한 면역

분석 결과, 집 먼지에서 검출된 대부분의 저항성 유전자가 여러 종류의 항생제에 면역성이 갖게 함으로써 다중 저항성을 나타냈다. 연구자들은 “이러한 다중 저항 유전자 중 2개는 상대적으로 많으며 종종 먼지 샘플로 표현되었다. 이 유전자는 그들의 기능이 약화되기 전에 박테리아 세포벽에서 펌프를 활성화시켜 항생제를 세포 밖으로 운반하는 효과를 발휘한다.

배양 시험이 확인한 바와 같이, 이들 내성 유전자 중 하나는 장 세균 대장균에 전형적인 것이고 다른 하나는 포도상 구균 속 세균에 대한 것이다. 이들은 마아마르(Maamar)와 그녀의 동료들이 설명하는 것처럼 우리의 생활 환경에서 기회주의자로 존재하는 것으로 알려져 있다. 내성 병원균 MRSA를 포함한 이 속의 일부 대표자들은 심각한 혈액 중독을 일으킬 수 있다.

이동성 유전자는 이동을 촉진

그러나 모든 저항 유전자가 직접적인 위협을 일으키는 것은 아니다.
많은 저항 유전자가 운반자의 유전질에 내장되어 있으므로 박테리아 종간에 교환되지 않는다. 이것은 이동 유전자 서열 DNA(플라스미드 또는 다른 쉽게 교체 가능한 게놈 세그먼트)와 다르다. 그들은 무해한 미생물에서 병원체로 전달되어 인간의 건강에 위험 할 수 있다.

분석 결과가 보여 주듯이, 이러한 이동성 유전자는 집 먼지에서도 발견 할 수 있다.
과학자들은 잠재적으로 이동할 수 있는 183개의 저항 유전자 중 57개를 발견했다.
하트만 박사는 “이러한 현상이 의심스러웠지만, 이러한 먼지 전이 유전자가 집 먼지에서 발견 된 것은 이번이 처음이다.”고 말했다.

위험합니까?

저항 유전자는 그 자체로는 위험하지 않다. 대부분 우리의 정상적인 생활 환경의 일부인 완전히 무해한 미생물에서 발견되기 때문이다. 집에 병원체가 동시에 존재할 때만 다루기 힘들어진다. 예를 들어 누군가가 심하게 아프거나 의사 또는 병원 방문에서 세균이 따라 들어 왔기 때문이다.

하르트만(Hartmann)은 “병인성이 아닌 것은 병원체에 항생제 내성을 제공하기 위해 수평적인 유전 전이를 이용할 수 있다. 이것은 미생물이 스트레스를 받을 때 특히 그렇다. 그들은 스스로 처리할 수 ​​없기 때문에 이러한 조건을 아마 더 잘 견딜 수 있는 미생물과 유전자 서열을 공유한다."고 설명한다.

과학자들은 항균 세제를 사용하지 말 것을 강력히 권고한다. 대신 젖은 천으로 집 먼지를 간단히 처리하는 것이 좋다. 소독제는 저항의 확산에 기여하는 경향이 있기 때문이다.

(PLOS 병원체, 2020; doi : 10.1371 / journal.ppat.1008211)
출처 : Northwestern University

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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