내 몸의 장내 미생물이 지니고 있는 특별한 단서가 있다!

당신의 유전 정보를 알려드립니다! 



마이크로바이옴이란?

Microbiome = Microbiota + Genome

마이크로바이옴(microbiome)이란 용어는 microbiota와 genome의 합성어로 생태계(식물, 동물, 환경, 인체, 장내, 피부 등)에서 군집으로 서식하는 미생물과 그 유전정보 전체를 의미합니다. 

장내 미생물 (장내 마이크로바이옴, gut microbiome)의 불균형이 비만, 당뇨, 암, 아토피, 염증성 장질환, 파킨슨병, 자폐증, 관절염 등 여러 질병과 관련이 있다는 보도가 나오면서 마이크로바이옴에 대한 연구가 부각되고 있습니다. 

이에 따라 마이크로바이옴을 활용한 제품 개발이나 관련 벤처가 설립되고 국제적으로 대규모 투자가 이루어지고 있습니다.

NGS와 장내 미생물과의 관계

DNA의 염기 서열을 분석하는 NGS (Next Generation Sequencing, 차세대 염기 서열 분석) 방법의 발전은 장내 미생물 연구에 획기적인 발전을 가져왔습니다. 장내 미생물은 저산소 환경에서, 많은 다른 종류의 세균들이 군집을 형성하여 존재합니다.



아직 많은 장내 미생물들의 분리와 배양법이 알려져 있지 않아, NGS방법으로 meta-genome (군 유전체)을 분석하고, 생물정보학 도구를 이용해 장내에 얼마나 많은 종류 (문 (phylum)으로 분류)의 미생물들이 있는지 분류를 합니다. 

또한, 특정 대사 경로에 관련된 유전자/전사체들을 분석하는 유전체 기능 분석 (functional genomics) 을 통해 그 기능성을 밝히는 연구를 합니다. 

이러한 유전체나 전사체를 통해서 표현형에 제일 가까운 대사체들이 합성되거나 분해되어, 실제 숙주 (예, 인체)에 작용하여 기능을 나타냅니다. 

 질환별로 마이크로바이옴과 관련 있는 대사체들(출처: HMT사 DB)

장내 미생물의 중요성

장내 미생물은, 숙주의 면역 기능을 강화하는 물질(대사체)을 생산하는 중요한 작용을 하기도 하고, 몇 비타민과 호르몬이 미생물에 의해 합성되어 숙주 내에 흡수되어 유용하게 활용되기도 합니다. 

인산이 분해하지 못하는 식이 섬유도 장내 미생물에 의해 대사가 일어나 단쇄 지방산 (short-chain fatty acid, SCFA) –acetic acid, butyric acid, propionic acid 등-으로 전환되어 에너지원으로 사용되거나 면역 체계를 강화하는 역할을 한다고 알려져 있습니다.

대사체 프로파일링 기술

근래 들어 대사체 프로파일 기술과 같은 대사체 분석 기술의 발전으로, 장내 미생물이나 feces에 존재하는 이미 알려진 기능을 나타내는 대사체들이나 후보 대사체를 프로파일링을 하여 직접적으로 기능에 관여하는 대사체를 탐색할 수 있게 되었습니다.