심해에서 살아남는 빗해파리의 특별한 지방 적응 연구

Seoul빗해파리로도 알려진 유즐충은 대양의 여러 지역, 특히 심해에서 서식합니다. 심해는 빛이 없고, 매우 차가운 온도와 높은 압력을 가지고 있습니다. UC 샌디에이고와 다른 기관의 연구자들은 이러한 환경에서 유즐충이 어떻게 생존할 수 있는지 조사했습니다. 그 결과, 이 생물들의 세포막에 특별한 특징이 있음을 발견했습니다.

유젤리는 해파리가 아닙니다. 그들은 유젤리류에 속해 있습니다. 이 생물들은 먹이를 사냥하며, 크기는 배구공만큼 커질 수 있습니다. 이들은 전 세계 바다에서, 수면부터 깊은 심해까지 서식합니다.

중요한 발견 내용:

• 빗해파리는 세포막에 독특한 지질 구조를 가지고 있습니다.
• 그들의 지질은 추위와 압력에 다르게 적응합니다.
• 이러한 적응은 "홈오커버처"라고 불립니다.
• 이 지질에는 인간의 뇌 기능에 중요한 플라스말로젠이 포함되어 있습니다.

세포막은 제대로 기능하기 위해 특정한 특성을 필요로 합니다. 지질과 단백질 층은 다양한 조건에서 유동성을 유지해야 합니다. 과학자들은 이미 세포막이 추위에 어떻게 적응하는지 이해하고 있었습니다. 그러나 그들은 심해 생물들이 고압에 어떻게 적응하는지는 알지 못했습니다.

샌디에이고 캘리포니아 대학교의 이타이 부딘 조교수가 여러 분야의 연구자들과 함께 유즐동물에 대한 연구를 이끌었습니다. 이들의 연구 결과는 사이언스 저널에 발표되었습니다.

부딘은 대장균이 추운 환경에 어떻게 적응하는지를 연구했다. MBARI의 스티븐 해독은 부딘에게 빗해파리가 고압 환경에 비슷한 방식으로 적응하는지를 물었다. 궁금해진 부딘과 그의 팀은 이를 조사하기 시작했다.

복잡한 생물들은 다양한 종류의 지질을 가지고 있습니다. 인간은 각 기관에 특화된 수천 가지 지질을 가지고 있습니다. 연구팀은 추위 적응과 압력 적응을 구별해야 했습니다. 제1 저자 제이콥 윈니코프는 다양한 깊이와 장소에서 채집된 유즐류를 연구했습니다. 캘리포니아 해저에 사는 유즐류와 북극 표면에 사는 유즐류를 비교했습니다.

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연구팀은 심해에 서식하는 유즐동물이 고압 환경에서 생존할 수 있도록 도와주는 특별한 지질을 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 이 지질은 심해 환경을 견디기에 적합한 형태를 하고 있습니다. '호메오커버처'라고 불리는 이 적응은 지질이 압력을 균형 잡도록 합니다. 그러나 표면에서는 이러한 지질이 막을 분해시켜 유즐동물이 붕괴되게 만듭니다.

플라스말로젠은 인간의 뇌에서 발견되는 특별한 지질로, 알츠하이머와 같은 질병에서는 그 수치가 감소합니다. 이러한 유사성 때문에 유즐동물은 연구에 유용합니다.

부딘 부서는 플라스말로겐을 생성하는 변종을 만들어 E. coli 박테리아를 테스트했습니다. 일반적인 E. coli는 압력에서 생존하지 못했지만, 변형된 변종은 잘 견뎠습니다. 이 실험들은 여러 기관의 협력이 필요했고, 수년이 걸렸습니다.

샌디에이고 캘리포니아 대학교의 에드워드 데니스 박사 연구팀이 질량 분석기를 사용하여 지질을 분석했다. MBARI의 해양 생물학자들이 빗해파리를 수집했다. 델라웨어 대학교의 물리학자들은 컴퓨터 시뮬레이션을 활용했다. 연구자들은 다양한 압력 조건에서 막이 어떻게 반응하는지를 실험했다.

부딘은 세포가 지방 생산을 어떻게 조절하는지 더 알고 싶어합니다. 그는 플라스말로겐이 특별한 특성을 가지고 있다고 생각합니다. 이러한 특성을 이해하면 뇌 건강과 질병에 대한 새로운 정보를 제공할 수 있습니다. 연구팀은 미래의 연구가 그들의 발견을 기반으로 발전하기를 희망하고 있습니다.

여러 주요 대학의 연구자들이 이 프로젝트를 위해 협력했습니다. 그들은 국립과학재단과 NASA 등 국가와 민간의 지원금을 받았습니다. 그들의 팀워크는 심해 생물의 적응 방식과 지질의 작용에 대한 새로운 발견으로 이어졌습니다.