호소내 식물플랑크톤의 대량증식으로 수체내 pH 상승, 어류 폐사, 취미 발생 등 많은 문제가 발생하고 있다. Microcystis spp 는 녹조현상 원인 속(genus)으로 낙동강, 대청호, 팔당호 등에서 발생하고 있으며, 가장 널리 알려진 독소는 간독성을 가진 마이크로시스틴이다. 1996년 브라질 Caruaru 지방에서 55명의 신장 투석환자가 마이크로시스틴에 의해 사망하였고, 이를 계기로 세계보건기구는 마이크로시스틴에 대해 \( 1.0 \mathrm {\mu g } \) 마이크로시스틴-LR/L의 먹는 물 가이드라인을 제정하였다.
<h1>서 론</h1> <p>호소에서의 부영양화가 진행됨에 따라 호소내 식물플랑크톤의 대량증식이 빈번히 일어나며 특히 수온이 높은 시기에는 남조류가 대량 증식하여 수표면에 물꽃을 형성하여 수체내 pH 상승, 어류의 폐사, 이 · 취미 발생 및 정수처리 과정의 여과 폐쇄 등 수 이용상에 많은 문제를 일으킨다.이런 남조류 중에서도 대표적인 종인 Microcystis spp..는 전 세계적으로 넓게 발생하고 있는 대표적인 녹조현상 원인 속(genus)으로, 우리나라에도 낙동강, 대청호, 팔당호 등에서 발생이 보고되고 있다. 남조류가 생산하는 독소 중에서 가장 널리 알려진 것은 간독성을 가진 마이크로시스틴으로, 주요 원인종은 Microcystis spp., Oscillatoria spp., Nostoc spp.. 등이 알려져 있다. 마이크로시스틴은 총 7 개의 아미노산으로 이루어진 분자량 1,000 정도의 환상 펩타이드이며, 이를 구성하는 아미노산의 종류에 따라 LR, LA, YR, RR 등을 포함하여 약 70여 종의 다양한 종류가 있는 것으로 알려져 있다.</p> <p>마이크로시스틴에 의한 사람의 피해사례 중 가장 대표적인 것은 1996년 브라질의 Caruaru 지방에서 일어난 것으로, 신장 투석환자 55명이 마이크로시스틴에 의해 오염된 물로 인해 사망하였다. 이 사건을 계기로 세계보건기구(WHO)에서는 남조류가 생산하는 독소 중에서 유일하게 마이크로시스틴에 대해 \( 1.0 \mathrm {\mu g } \) 마이크로시스틴-LR/L의 먹는 물 가이드라인을 제정하였다.</p> <p>마이크로시스틴을 생성하는 주된 남조류인 Microcystis spp.. 는 형태적으로 동일하더라도 마이크로시스틴 합성과 관련된 유전자의 존재유무에 따라 독성 및 비독성 종으로 구분될 수 있다. 따라서 형태학적 특성에 근거한 현미경적 방법 (Microscopic method)은 독성 종의 확인이 불가능 하다. 또한 PC-IGS, 16S rRNA 등과 같은 분자생물학적 방법들은 종 동정의 정확성은 향상시켰으나, 독성 종과 비독성 종의 명확한 구분은 불가능하였다. 하지만 마이크로시스틴 합성에 관여하는 microcystin biosynthetase (mcy) gene에 대한 분자생물학적 연구들은 독성 및 비독성 남조류를 구분할 수 있는 PCR 기법의 발달을 가져왔다. Tillett 등에 따르면, 독소를 생성하는 Micracystis spp..에 존재하는 mcy gene cluster는 chromo-some상에서 두 개의 operon (mcyA-C 및 mctD-J) 구조로 배열된 10개의 open reading frame \( \left ( \mathrm { ORF } _ {\mathrm { S } } \right ) \)을 암호화하는 \( 55 \mathrm { ~kb } \)의 DNA를 포함한다. 두 개의 operon 중 mcyA-C는 nonribosomal peptide synthetase (NRPS) modules을 암호화하며, matD-J는 polyketide synthase (PKS) 및 NRPS modules을 암호화 한다. 따라서, mcy 유전자를 선택적으로 증폭시킴으로써 마이크로 시스틴 생성의 가능성을 확인할 수 있다.</p>