털북숭이 애벌레 독 알고 보니 세균에서 건너왔다 [와우! 과학]

곤충 가운데는 독을 지닌 종이 적지 않다. 특히 느릿느릿 움직이면서 잎을 갉아 먹는 애벌레의 경우 독 이외에는 자신을 보호할 만한 방법이 없어 다양한 독을 갖췄다. 이 가운데 가발을 쓴 것 같은 독특한 외형의 플란넬 나방 애벌레(학명·Megalopyge opercularis)은 북미에서 가장 독성이 강한 애벌레로 유명하다. 너무나 눈에 잘 띄는 털북숭이 애벌레이지만, 손만 갖다 대도 불에 덴 것 같은 통증과 염증을 일으켜 사람은 물론 새나 다른 동물도 건드리지 않는 독충이다.

사실 눈에 잘 띄는 긴 털의 목적도 독으로 천적을 찌르는 것이다. 독이 묻어 있는 털은 안에 있는 무방비 상태의 부드러운 몸통을 안전하게 보호한다. 호주 퀸즐랜드 대학 앤드류 월커 박사와 글렌 킹 교수는 이 독에 대해서 연구하다가 의외의 사실을 발견했다. 나방이나 혹은 다른 곤충에서 발견되는 독과 다른 완전히 새로운 기전의 독이기 때문이다.

플란넬 나방 애벌레가 만드는 독은 사실 적은 수의 아미노산이 모인 펩타이드로 이뤄져 있다. 연구팀이 메갈리신(megalysin)이라고 명명한 이 독은 세포 표면에 여러 개가 결합해 도넛 모양의 구멍을 내는 방식으로 세포를 파괴한다. 세포막은 단순한 막이 아니라 세포의 핵심 구조이기 때문에 여기에 큰 구멍이 뚫리면 세포가 죽을 수밖에 없다.

연구팀은 메갈리신이 다른 곤충 독에서 진화한 것이 아니라 세균에서 수평적 유전자 전달을 통해 전달되었을 가능성이 높다고 주장했다. 그 형태나 방식이 살모넬라나 병원성 대장균의 독과 유사하기 때문이다.

다른 생물의 유전자가 바이러스 등에 의해 전달되는 수평적 유전자 전달은 드물긴 하지만 여러 생물에서 관찰된다. 아마도 오래전 수평적 유전자 전달 방식으로 독을 만드는 유전자를 전달받은 플란넬 나방의 조상이 진화 과정에서 독을 이용해 가장 효과적으로 몸을 지키는 방식으로 진화하면서 현재 같은 털북숭이 애벌레의 형태를 갖춘 것으로 생각된다.　

연구팀은 메갈리신을 개조하면 신약으로 개발할 수 있을지도 모른다고 첨언했다. 예를 들어 암세포에만 선택적으로 구멍을 내면 암세포만 죽일 수 있고 만약 죽지 않더라도 항암제가 쉽게 내부로 침투하게 도울 수 있다. 그리고 세포가 파괴되지 않을 정도로 구멍을 낸다면 약물 전달을 더 쉽게 만들 수 있는 보조 약물로 개발할 수 있다. 앞으로 후속 연구 결과가 주목된다.