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[IT뉴스]단백질 공장 '리보솜', 세포 자원 독점하는 '이기적 공생체'였다

온카뱅크관리자

2026-04-23 15:07:32

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 세포 핵 속 DNA에서 읽혀 나온 유전정보가 리보솜을 거쳐 단백질로 만들어지는 과정을 표현한 그래픽. 위키미디어 제공
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 모든 생명체의 세포 안에서 단백질을 만드는리보솜이 단순한 세포 부품이 아니라 세포의 자원을 독점하며 진화를 주도해온 '이기적 공생체'라는 새로운 시각이 제시됐다. 
 마르트 크루포비치 프랑스 파스퇴르연구소 교수와 유진 쿠닌 미국 국립보건원(NIH) 연구원은 리보솜이 생명의 기원부터 현재까지 세포 진화의 중심에 있었다는 내용의 논평을 국제학술지 '플로스 바이올로지'에 21일 발표했다.
 리보솜은 세포 안에서 유전정보를 읽어 단백질을 만드는 구조체로 리보핵산(RNA)과 단백질이 결합한 형태다. 세균부터 인간까지 모든 생명체에 존재하며 생명의 공통 조상으로부터 40억 년 전부터 존재했다.
 특히 리보솜의 핵심 반응 부위는 단백질 없이 RNA만으로 촉매 기능을 수행하는 '리보자임'이다. 단백질이 등장하기 이전 RNA가 유전정보 저장과 화학반응을 모두 담당했던 원시 RNA 세계의 흔적으로 여겨진다.
 연구팀은 리보솜이 세포 자원의 대부분을 독점한다는 사실에 주목했다. 빠르게 자라는 세균 세포 한 개에는 리보솜이 2만~2만7000개 들어 있다. 세포가 쓰는 에너지의 절반 이상이 리보솜을 만들고 유지하는 데 쓰인다. 
 세포 안 RNA의 95~98%도 리보솜을 구성하는 RNA다. 세포의 다른 모든 기능이 리보솜을 먹여 살리는 데 맞춰져 있다고 해도 과언이 아니다. 연구팀은 리보솜을 세포 전체를 자신의 증식을 위해 활용해온 '이기적 존재'로 봐야 한다고 주장했다.
 연구팀은 리보솜의 기원에 대해서도 새로운 시각을 제시했다. 생명의 기원을 둘러싼 기존 논쟁은 크게 두 갈래였다. 세포 안에서 에너지를 만들고 영양소를 처리하는 화학 반응 체계가 먼저 생겨났다는 쪽과 자신을 복사할 수 있는 유전물질이 먼저 등장했다는 쪽이다.
 연구팀은 두 시각 모두 리보솜을 부수적인 존재로 다뤘다고 지적하며 리보솜의 전신인 원시 리보솜이 오히려 생명 탄생의 핵심이었다고 밝혔다.
 연구팀에 따르면 원시 리보솜은 RNA를 복사하는 분자와 공생 관계를 맺으며 함께 진화했다. 원시 리보솜이 아미노산을 이어 붙여 만든 단순한 단백질 조각이 RNA 복사 분자의 기능을 높여주고 RNA 복사 분자는 원시 리보솜을 복사해주는 방식으로 서로 의존했다. 의존 관계가 점점 강해지면서 결국 어떤 생명체도 단백질을 만들기 위해 리보솜 없이는 살아남을 수 없는 구조가 됐다는 설명이다.
 연구팀은 리보솜의 특성이 바이러스와의 관계에서도 드러난다고 밝혔다. 어떤 바이러스도 자체 리보솜을 갖추지 못했다. 리보솜 하나를 만드는 데 약 7분이 걸리고 수만 개가 필요한 만큼 바이러스가 감당할 수 없기 때문이다. 결국 모든 바이러스는 숙주 세포의 리보솜을 빼앗아 써야 한다는 점에서 바이러스 역시 리보솜에 종속된 존재라는 것이다.
 연구팀은 "리보솜을 이기적 공생체로 보는 이번 시각이 바이러스와 숙주의 상호작용, 항생제 내성 메커니즘을 이해하는 데 새로운 실마리를 제공할 것"이라고 밝혔다.
 &lt;참고&gt;  doi.org/10.1371/journal.pbio.3003780
 [임정우 기자 jjwl@donga.com]
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