경이로운 창조물들 - 생명체

박테리아 편모의 모터는 단백질 클러치를 가지고 있었다.

박테리아 편모의 모터는 단백질 클러치를 가지고 있었다.

(Bacterial Flagellar Motor Has a Protein Clutch) 


   2008년 6월 24일 - 고도의 지적설계로 보이는 박테리아의 편모(flagellum)는 또 하나의 설계로 보이는 장치로서 클러치(clutch, 엔진의 동력을 잠시 끊거나 이어주는 축이음 장치)를 가지고 있었다. Science 지는 ‘machine language’에서 이것을 다음과 같이 보고하고 있었다.[1] :

1400 pN-nm의 회전력을 발생시키는 모터(motor)에 의해서 동력을 얻는 세균의 편모는 100 Hz보다 더 큰 주기로 회전할 수 있다. EpsE(클러치 단백질)는 flagellar basal body와 결합되었을 때, 이 강력한 생물학적 모터를 무력화시킬 수 있었다. 이것은 클러치와 매우 유사한 방법으로, 동력원으로부터 동력전달 계통의 연결을 떼어내고 있었다.(fig. S5B). 편모 기능의 클러치 조절은 운동성을 조절하는 편모 유전자 발현의 전사 조절(transcriptional control)에 있어서 분명한 이점을 가지는 것이다. 대장균(E. coli)과 고초균(B. subtilis)과 같은 몇몇 박테리아들은 한 세포에 많은 편모들을 가지고 있다. 편모는 정교하고, 내구성이 있는, 동력학적으로 고효율적인, 분자 기계(molecular machine)이다. 그리고 운동을 정지하고자 할 때, 편모 합성을 처음부터 꺼버릴 필요가 없다. 한번 편모 유전자 발현이 불활성화 되면, 이미 존재하는 편모들이 분리되어 딸세포들 내에서 소멸되어질 수도 있다. 이에 반해, 클러치는 운동을 멈추기 위해 오직 한 단백질의 합성만을 요구한다. 더군다나 생물막 형성(biofilm formation)이 성숙되기 전에 유산되어진다 하더라도, 클러치에 의해서 편모 합성에 다시 초기 투자를 하지 않도록 하면서 한때 무력해진 편모들은 재활성화 할 수도 있다. 그래서 편모의 발현과 조립은 복잡하고 느리나, 클러치의 제어는 간단하고, 빠르고, 가역적일 수 있는 것이다.

따라서 클러치는 편모를 중립 기어에 놓아두고, 엔진이 꺼지도록 하지 않은 채 모터를 쉬게할 수 있는 것이다. 이 논문의 공동저자들 중 한 명인 하버드 대학의 호와드 버그(Howard Berg)는 이 분자 모터를 연구하기 위해서 수년 동안을 소비해왔다. 어떻게 그러한 클러치가 무작위적인 돌연변이와 자연선택을 통해 진화되어질 수 있었는지, 그 논문은 그 어떠한 설명도 하지 않고 있었다.    

어떻게 그 클러치가 작동되는 지에 대해서는 NSF News,  PhysOrg(2008. 6. 19), Science Daily(2008. 6. 23) 등을 클릭하여 살펴보라. ARN은 지적설계(intelligent design) 측면에서 그 논문을 다루고 있었다.  

 

[1] Blair, Turner, Winkelman, Berg and Kearns, “A Molecular Clutch Disables Flagella in the Bacillus subtilis Biofilm,” Science, 20 June 2008: Vol. 320. no. 5883, pp. 1636 - 1638, DOI: 10.1126/science.1157877. 

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이것은 자연에서 드러나고 있는 놀랍도록 복잡하고 경이로운 사례들 중에 또 하나의 사례이다. 진화론의 동화 같은 이야기는 관측되는 사실들과 점점 더 멀어지고 있다. 이러한 멋진 과학 법칙은 하나의 대중적 명칭을 필요로 하고 있다. 당신의 의견을 이곳으로(Write in) 보내달라.


출처 : CEH, 2008. 6. 24.

주소 : https://crev.info/2008/06/bacterial_flagellar_motor_has_a_protein_clutch/

번역 : IT 사역위원회



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