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- 김지현 연세대 교수 “유전체 서열 정보 모이면 균주 기원 알 수 있다”
- [이데일리 김진호 기자] 생물테러에 이용 가능성이 높은 감염병 병원체의 체계적 관리를 위한 ‘감염병의 예방 및 관리에 관한 법률 일부 개정안’(감염병 예방법 개정안)이 22일 보건복지위 소위에서 심사 안건에 올랐지만 통과되지 않았다. 감염병 예방법 개정안의 핵심은 국내에 존재하는 생물테러 위험이 높은 균의 ‘유전체 염기서열’(유전체 서열) 정보를 확보하고 이를 체계적으로 관리하는 데 있다. 현재 피부 주름 개선용으로 상업화된 보툴리눔톡신을 생성하는 보툴리눔균 역시 독소의 농도에 따라 심각한 위협이 될 수 있기 때문에 그 영향권에 포함된다. 이번 개정안이 원안대로 소의와 본회의 등을 거쳐 통과한다면 메디톡스(086900)나 대웅제약(069620), 휴젤(145020) 등 보툴리눔 톡신 관련 제품을 출시 중인 20여 곳의 국내 기업들은 보유하고 있는 보툴리눔균의 염기서열을 질병관리청(질병청)에 제출해야 한다. 국내 업계가 가진 보툴리눔 균주의 염기서열들이 처음으로 한 곳에 집합하게 된다는 의미다.김지현 연세대 시스템생물학과 교수는 21일 이데일리와 만나 “감염병 병원체를 포함한 여러 생명체의 유전체 서열 정보를 비교분석하면 생물종의 진화와 유전에 대한 통찰을 얻을 수 있다”며 “이런 유전체 서열은 지문처럼 각 균주마다 다르고, 적어도 과학적인 관점에서는 그 기원을 줄 세우는 ‘소스 트랙킹’(source tracking)이 가능하다”고 말했다.그가 수십 년간 연구해온 시스템생물학은 유전체 전체 정보를 바탕으로 생물이 가진 능력을 총체적으로 분석하는 학문이다. 김 교수에게 현대 유전학과 미생물학에 근거해 생물종의 다양성과 이를 구분하는 기법을 두루 들어봤다. 다음은 그와의 일문일답.(제공=국회)△생물종을 구분할 때 가장 중요시되는 것이 있다면.고전적인 종의 구분 기준은 ‘교배가 가능하고, 이를 통해 나온 후손이 생식능력을 유지할 수 있는가’라고 볼 수 있다. 침팬지와 인간처럼 공통 조상에서 나왔더라도 충분한 시간이 지나면 교배가 이뤄질 수 없을 만큼 종이 달라지기도 한다. 즉 생식 여부가 종을 나누는 매우 유용한 잣대였다.‘교배 가능 및 후손의 생식능력 유지’라는 개념은 분명 지금도 유효하지만, 모든 생물종에 일률적으로 적용하는 데는 한계가 있다. 예를 들면 식물은 교배 가능한 폭이 상당히 넓다. 전혀 다른 종으로 구분된 식물도 교배와 증식이 가능한 경우가 많다. 반면 동물의 경우 식물보다 더 제한적이다. 사자와 호랑이도 교배가 가능하지만, 그 자손이 스스로 번식하는 것은 어려운 것으로 알려졌다. 유성생식을 하지 않는 미생물, 특히 세균이나 고균(archaea)과 같은 원핵생물은 종을 구분하는 것이 간단치 않다. 계통분류학적 또는 진화적, 생태학적 등 3가지 관점에서 종을 나눌 수 있다.△유전학이 발달함에 따라 종을 구분하는 또다른 기법이 생겼는가.생물의 종에 관계없이 돌연변이가 가장 적게 발생해야 하는 보존 구역이 있다. 바로 ‘리보솜’(ribosome)이다. 리보솜은 자신의 특징을 발휘할 단백질을 생산하는 공장이다. 보툴리눔균과 폐렴구균 등을 구별하려면, 리보솜을 구성하는 리보핵산(RNA)의 유전자 서열을 비교해보면 간단히 알아낼 수 있다. 하지만 리보솜 RNA의 유전자 염기서열을 비교하는 것은 상위단계에서 종을 구분할 때 적용된다. 한 가지 종 안에서 여러 아종 집단을 구분해야 할 때, 예를 들어 보툴리눔균 A형 또는 B형 등을 서로 구분하는 경우에는 이런 방식은 한계가 있다. 유사하거나 같은 종으로 판단되는 두 생물집단을 비교한다면, 염기서열이 거의 같은 리보솜 RNA의 유전자 하나만을 주요 지표로 쓸 수 없으며 여러 핵심 유전자를 동시에 비교하는 것이 바람직하다.△그럼 어떻게 판별하나.생체 고분자의 염기서열을 읽는 것을 ‘시퀀싱’(sequencing)이라고 한다. 여러 아종 집단의 개체별 유전체 서열을 다양하게 시퀀싱한 다음, 해당 종의 모든 개체(구성원)가 공통적으로 가지고 있는 종의 특징을 결정짓는 핵심 유전자와 일부 개체에서만 있는 부수 유전자를 나눈다. 그런 다음 각 유전자 서열 변이 양상을 비교해, 어떤 균주 ‘X’가 어디에서 갈라져 나왔는지 분석할 수 있다. 이른바 소스 트래킹이다. 보툴리눔 균주 역시 수많은 아종 개체의 염기서열을 확보해 그 흐름을 분석하면 다소 ‘개체 내 돌연변이’(개체변이)가 있는 것을 고려하더라도 특정 균주의 기원을 추적할 수 있다.△아종은 특정지역에서만 존재하며, 타지역으로 이동할 수는 없나.사람은 아프리카에서 시작해 각 지역에 나뉘어 살고 있다. 미주에는 인디언, 한반도에는 한국인이 산다. 미생물도 마찬가지다. 각 지역에 특화된 종류, 즉 ‘생태학적 종’이 존재하는 것이다. 생태적으로 분리된 미생물 균주의 이동은 빈번하게 이뤄질 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 병원성 미생물이라면 사람에게 붙어 교통수단을 이용해 옮겨가기 쉽다고 알려졌다. 반면 매우 좁은 지역범위에서만 관찰되는 종도 있다.보툴리눔균과 같은 혐기성균은 흙속이나 통조림캔처럼 산소가 없는 환경에서 생존할 수 있다. 이런 균이 매개체를 통해 지역을 옮겨갈 가능성이 전혀 없는 것은 아니다. 이렇게 옮겨온 특정 혐기성균을 분리하는 것도 쉽지는 않지만 미생물 전문가라면 불가능하지는 않다.△기업별로 자사 보툴리눔균의 ‘염기서열 길이’ 또는 ‘포자 형성과 같은 일부 표현형’의 차이 등을 주장한다.보툴리눔균을 포함한 세균의 유전체는 보통 수백만 개의 염기서열로 이뤄진다. 유전체 서열의 총 길이가 다르다고 다른 종이라고 말할 수는 없다. 집단 내에서도 추가되기도 하고 없어지기도 한다. 앞서 말한 것처럼 핵심 유전자의 흐름을 1순위로 봐야 한다. 또 포자 형성은 같은 특정 표현형은 아종 집단 내에서도 개체별로 얼마든지 다르게 나타날 수 있다. 해당 표현형과 관련된 유전자의 염기 중 하나만 바뀌어도 그 개체는 같은 집단 내 일반적인 능력을 발휘하지 못할 수 있다. 과거 다수의 표현형만으로 종을 구분하려는 시도가 없던 것은 아니지만, 현재는 이런 차이들이 종을 구분하는 주요한 요건으로 활용되진 않고 있다.△보툴리균주 출처 논쟁 끝낼 순 없나.‘균주 출처가 어디다’나 ‘어느 지역에서 분리됐다’ 등 현실에서 균을 확보하게 된 과정은 법적으로 따질 문제라고 본다. 상업적인 논리에서 한 발짝 떨어져서 과학적인 기법으로 아종이나 균주의 유래만 따진다고 생각하면, 현재 기술 수준에서 분명히 가능한 일이다. 실제로 2001년 미국에서 탄저균을 이용한 바이오테러가 발생했을 때, 해당 균주의 유전체 서열 정보를 해독하고 각 기관에서 보관된 탄저균 균주들과 비교해 테러의 사용된 균주가 ‘에임스’(Ames)라는 아종에 속하며, 해당 균주가 미국 내 기관에서 기원한 것이라는 것을 알아낸 바 있다. 이처럼 유전체 서열 정보을 통해 어떤 아종이 먼저 존재한 것인지, 즉 ‘특정 균주가 어디에서 유래된 것인가’에 대해 충분히 납득할 수 있도록 설명할 수 있는 부분이다.
- 최상호 국립오페라단장 "공연 편수 확대, 매년 창작오페라 제작"
- [이데일리 장병호 기자] 최상호(61) 신임 단장 겸 예술감독을 맞이한 국립오페라단이 국내 오페라 시장의 외연 확장에 앞장선다. 내년부터 공연 편 수를 대폭 확대하고 매년 1편씩 창작오페라를 제작한다는 계획이다.최상호 국립오페라단 신임 단장 겸 예술감독이 27일 서울 서초구 예술의전당 N스튜디오에서 열린 취임 기자간담회에서 국립오페라단 운영 방안을 발표하고 있다. (사진=국립오페라단)최 단장은 27일 서울 서초구 예술의전당 N스튜디오에서 가진 취임 후 첫 기자간담회에서 “국립오페라단은 관객에게는 희망을 줄 수 있는 작품을, 예술가에겐 꾸준히 예술 활동을 할 수 있는 희망을 선사하며 세계적인 오페라단으로 성장하고자 한다”고 포부를 밝혔다.최 단장은 독일 프랑크푸르트 국립오페라단, 카셀 국립오페라단, 라이프치히 국립오페라단 전속 솔리스트로 활동한 성악가다. 연세대 성악과를 졸업하고 독일로 건너가 카를스루에 음악대학에서 석사과정을 마쳤다. 2000년부터 한국예술종합학교 성악과 교수로 임용돼 23년간 후학을 양성해왔다. 지난 2월 13일 문화체육관광부로부터 국립오페라단 단장 겸 예술감독으로 임명받았다.최 단장은 “그동안 인재 육성과 성악가로서의 음악 활동, 교수로서의 연구 활동을 주로 하다 국립오페라단의 단장으로 임명돼 부담이 크다”며 “그동안의 경험을 바탕으로 오페라단의 성장에 도움이 되고자 한다”고 소감을 말했다.국립오페라단의 새 비전으로는 ‘홉페라(Hopera), 심장에 희망을 품다’를 내세웠다. ‘홉페라’는 희망(hope)과 오페라(opera)를 결합한 단어다. 이를 위해 공연은 ‘외연 확장’, 교육은 ‘선택과 집중’, 오페라단 운영은 ‘글로벌 스탠다드’를 주요 키워드로 정했다.최상호 국립오페라단 신임 단장 겸 예술감독이 27일 서울 서초구 예술의전당 N스튜디오에서 열린 취임 기자간담회에서 기자들 질문에 답하고 있다. (사진=국립오페라단)가장 눈에 띄는 변화는 공연 편 수의 확대다. 그동안 매년 4편의 공연을 선보여온 것에서 벗어나 2024년엔 6편, 2025년엔 8편의 공연을 올리겠다는 계획이다. 2024년 레퍼토리도 미리 공개했다. △로시니 ‘알제리의 이탈리아 여인’ △벤자민 브리튼 ‘한 여름 밤의 꿈’ △코른골트 ‘죽음의 도시’ △바그너 ‘탄호이저’ △푸치니 ‘서부의 아가씨’ △창작오페라 ‘빨간 구두’ 등이다. 브리튼, 코른골트 등 현대 오페라가 포함된 것이 특징이다.창작오페라도 매년 1편씩 제작한다. 내년엔 2020년 초연한 ‘빨간 구두’를 재공연하고 2025년부터 신작을 선보인다는 목표다. 최 단장은 “더 오페라 시장을 확대하기 위해선 일반적인 고전 오페라 외에 더 다양한 작품을 선보여 보다 다양한 관객층의 수요를 충족시킬 필요가 있다”며 “공연 편 수를 늘려 작품의 스펙트럼을 넓히는 것은 공공단체로서 해야 할 역할이다”라고 말했다.교육 분야에서는 새로운 오페라 향유층 개발에 나선다. 전국 초등·중학교를 직접 찾아가는 ‘학교 오페라’, 성악 인재 육성을 위한 ‘KNO 스튜디오’ 등 기존 프로그램을 보다 정교하게 다듬는다. 국립오페라단 운영과 관련해선 해외 극장과의 교류, 젊은 성악가들을 위한 일자리 창출 등에 나선다.올해는 예술의전당도 직접 오페라 기획·제작에 나선다. 국립오페라단과 선의의 경쟁을 하게 된 셈이다. 이에 대해 최 단장은 “개인적으로는 편안하지 않은 부분도 있지만, 국립오페라단 자체적으로 경쟁력 있는 작품을 제작해 예술의전당 제작 오페라와 비교되지 않도록 노력하겠다”고 말했다.오페라 전용 극장 설립, 성악가 채용 등 국립오페라단을 둘러싼 오래된 이슈들에 대해선 “단장으로서 입장을 밝힐 수 있는 문제들이 아니다”라며 확답을 피했다. 다만 최 단장은 “충분히 동의하고 공감하는 질문들”이라며 “국립오페라단 단장으로 고민할 수 있는 부분은 함께 고민해 나가겠다”고 전했다.
