심해 홍합 공생세균의 질소 기원과 대사 특성 규명

Abstract

- 본 연구는 심해 홍합 Bathymodiolus(속)의 질소원과 질소 대사 특성을 밝히기 위해 홍합의 δ15N에 대한 기존 연구결과를 종합·분석하고 남서태평양 북피지분지에서 획득한 홍합과 털달팽이(비교군) 공생세균의 군집 다양성과 질소 대사 관련 기능 유전자 분석을 실시.

- 총 35편의 논문에서 열수분출공 54곳에서 서식하는 거대생물 270여종에 대한 δ15N결과 338건을 수집하였고, 그 중 열수 홍합 12종에 대한 δ15N 82건을 분석에 사용.

- 열수 홍합의 δ15N는 열수분출공 주변 수소 가스 농도에 따라 변화하는 패턴을 확인. 이는초염기성 기반암 열수에서의 사문암화 작용에 의해 발생하는 수소가 질산염 환원에 전자공유체로 사용되어 암모니아 농도를 증가시키고 홍합 공생세균에 의해 암모니아 동화가 활발하게 일어나 δ15N가 낮아진 것으로 해석됨.

- 서태평양 북피지분지에서 채집한 홍합과 털달팽이 아가미에서 가장 우점한 공생세균 군집은 Gammaproteobacteria와 Epsilonproteobacteria로 확연히 달랐으며 홍합 내 공생세균은 탈질산화 과정과 암모니아 산화 과정과 관련된 유전자가 털달팽이보다 더 많은 것을 확인하였고, 이에 따라 홍합 내 질소 순환 과정이 더 활발할 것이라 예측.