겉보기엔 같은 대장균…'유전자 지문'으로 위험도 가려낸다

농촌진흥청이 겉보기엔 같아도 위험성이 다른 대장균을 '유전자 지문'으로 정밀하게 구별하는 신기술을 개발했다.

농촌진흥청은 1일 대장균의 고유한 유전자 배열 패턴을 분석해 균주를 정밀하게 식별하는 새로운 유전형 분석 기술을 개발했다고 밝혔다. 이번 성과는 국제학술지 'BMC 지노믹스(BMC Genomics)'에 게재됐다.

이번 기술 개발은 미국 식품안전현대화법(FSMA), 유럽연합(EU) 위생 규정 등 강화되는 세계 시장의 농산물 안전관리 기준에 대응하기 위해 추진됐다. 우리 농산물의 안전성을 과학적으로 입증하고 수출 경쟁력을 높이는 것이 목표다.

연구진은 공개된 대장균 유전체 83개를 비교 분석해 유전적 특이성을 발견했다. 이를 바탕으로 균주를 14개 유형으로 정의해 기존보다 세밀하게 대장균을 식별하는 데 성공했다.

기존 병원성 유전자 검사(PCR)는 병원성 유무만 확인 가능했고, 표준 유전형 분석(MLST)은 유전적으로 유사한 균주를 정밀하게 구분하기 어려웠다. 이번 기술은 기존 검사법이 놓치던 균주의 미세한 변이까지 찾아낼 수 있다.

새 분석 기술의 균주 변별력은 '심슨 다양성 지수' 기준 0.726으로, 기존 표준 분석법(0.723)과 동등한 수준이면서도 유전적 다양성을 더 정밀하게 분석할 수 있음을 확인했다. 지수는 1에 가까울수록 구별 능력이 뛰어나다.

특히 유전자 지문 분석만으로 대장균의 병원성 및 항생제 내성 특성 예측도 가능해졌다. 유전자 지문 패턴이 길수록 독성 유전자가 많고, 짧을수록 항생제 내성 유전자가 많은 경향을 보였다.

농진청은 향후 현장 적용성 검증을 거쳐 농산물 안전관리 기관과 관련 검사 현장에 이 기술을 보급할 계획이다.

한상현 농촌진흥청 국립농업과학원 농업미생물과장은 "사람마다 지문이 다르듯 대장균도 고유한 유전자 지문을 가졌다"라며 "이번 연구는 기존 분석법의 한계를 극복하고 대장균의 미세한 유전적 다양성을 명확히 가려낼 실용적인 연구 틀을 구축한 데 의미가 있다"고 말했다.