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효모 ( Saccharomyces cerevisiae )는 전세계에서 주류 양조나 식품 발효 산업에서 광범위하게 사용되며 인류가 이용한 역사는 약 만년 정도 되며 인류 문명의 발전에 중요한 공헌을 한 것으로 여겨진다. 따라서 ldquo;첫 번째 길들여진 미생물 rdquo;로 불린다. 양조 효모는 유전학, 분자생물학, 유전체학과 진화생물학 방면에서 광범위하게 사용되는 모델 미생물이다. 이러한 효모균의 기원과 진화에 대한 연구는 계속적으로 뜨거운 주제이다. 중국과학원 미생물 연구소의 백봉언(白逢彦)연구팀은 야생효모의 다양성과 집단 유전학의 연구 결과를 통해 양조 효모가 중국 혹은 동남 아시아에서 유래하였다고 증명했고 중국과 외국의 연구실의 연구 결과로부터 지지를 받고 있다. 그러나 어떻게 야생 효모가 가정에서 집단으로 사용하게 되었는지 그 기원지가 어디인지, 다른 지역에서 다른 발효 식품을 통해 가정에서 독립적으로 사용하게 되었는지 혹은 동일한 길들임에서 기원되었는지 아직까지 잘 몰랐었다. 이러한 문제에 대해서 백봉언 연구그룹은 중국 전역에서 체계적으로 발효식품의 효모 균주를 분리하고, 수집하면서 이미 분리한 것과 새로 분리한 야생 균주를 결합하여, 서로 다른 지리적 위치화 생태 환경 및 발효 식품 종류를 대표하는 266개의 효모 균주에 대해서 대량 유전자 서열 분석을 하고 이전에 국제적으로 발표된 287개의 효모 균주의 유전자 서열과 비교함으로써, 야생 효모 균주와 길들여진 효모 균주의 유전적 다양성, 기원 지역 및 진화의 역사를 보여주었다. 동시에 효모들의 생리생화학적 특성, 발효능력 및 스트레스 저향성 등의 특징을 측정하고 유전자 변이를 분석하여, 인공적인 선택과정으로 얻어진 길들여진 효모의 발효특성과 스트레스 저항성이 어떻게 높아졌는지에 대한 메커니즘을 밝혀주었다. 그룹 및 체계적인 효모 육종 유전체 분석 결과를 통해서, 세계 다른 국가와 지역의 효모들과 비교하여, 중국의 야생 효모 균주의 유전적 다양성이 제일 높다는 것이 밝혀졌으며, 9개의 독립적인 야생 균주의 족보를 포함하여 전지구상에서 가장 원시적인 족보에 속한다는 것이 밝혀짐으로써 중국이 효모균주의 기원지임을 증명하였다. 또한 중국의 길들여진 효모가운데서 12개의 새로운 족보가 생겨났는데 고체와 액체 발효 두 가지로 구분된다. 고체 발효는 백주, 황주 및 고지대의 보리술과 7개 다른 성(省)의 만두가 포함되고, 액체 발효에는 말젓술 (kumiss), 활성 건조 효모 족보가 있다. 해외로부터 효모 균주가 들어온 후, 고체 액체 양대 가지가 더 공고해지고 강화되었다. 일본의 청주는 황주의 족보 가운데 한 가지를 형성하고, 외국 포도주는 액체 발효의 가지에 속한다. 중국 신강(新疆)의 포도주와 영하(和宁)의 과수원의 효모는 포도주 족보에 속하는데, 중국 서부가 포도주 족보의 기원지임을 설명한다. 전체적으로 볼 때에 중국의 길들여진 효모의 유전적 다양성이 세계 기타지역에 비해 월등하게 높아서, 중국/동남 아시아가 길들여진 효모의 기원이 되었을 것임을 설명해준다. 이 연구는 lsquo;The Origin and Adaptive Evolution of Domesticated Populations of Yeast from Far East Asia rsquo;라는 제목으로 《Nature-Communications》에 실렸다. |
