국립안동대학교(총장 권순태) 식물의학과(학과장 정철의) 연구진이 국내 최초로 꿀벌 대상 바이롬 분석을 수행해 국내 미보고 및 신종 바이러스를 찾은 결과를 국제학술지에 발표했다.

1913년 낭충봉아부패병 바이러스(Sacbrood virus)가 보고된 이후, 바이러스는 꿀벌의 건강에 영향을 주는 주요한 요인으로 알려져 있다. 미국국립생물공학정보센터(NCBI) 진뱅크(GenBank)에 등록된 정보상으로 현재 128종의 꿀벌 유래 바이러스가 보고됐으나 그 수는 계속해 증가하고 있다. 하지만 이렇게 다양한 바이러스들이 꿀벌로부터 확인이 된 것은 얼마 되지 않았다. 2007년까지만 하더라도 오직 17종의 바이러스만이 보고됐다.

바이러스 연구에 있어 과거에는 개별 바이러스를 대상으로 연구를 진행하는 것이 일반적이었지만 차세대 염기서열 분석 기술의 발전과 함께 개별 바이러스가 아닌 한 개체, 한 집단 또는 환경 내에 존재하는 모든 바이러스 혹은 바이러스 핵산을 아울러 분석하는 ‘바이롬(virome)’연구가 활성화됐다.
 
이로 인해 신종과 변종 바이러스의 확인이 그 전과 비교해 매우 수월해지면서 급격하게 많은 수의 신종 바이러스가 보고되기 시작했다. 바이롬 분석은 해수 시료 분석에서 시작됐지만 인체, 동물, 식물 등 다양한 대상과 더불어 꿀벌을 대상으로도 활발하게 진행됐다. 하지만 국내에서는 꿀벌 군집을 대상으로 한 바이롬 분석 연구 결과에 대해 보고된 바 없었다.

안동대 식물의학과 길의준 교수팀(제1저자 권민혁 석사과정생)은 2021년 겨울철 꿀벌 대량실종 현상이 발생했던 지역을 중심으로 국내 6개 지역(강원 영월, 충북 영동, 경북 군위, 경남 거창, 전남 화순, 강진)의 양봉 농가에서 벌집 내부의 살아있는 벌과 벌집 근처에 죽어있는 벌을 채집해 분석을 수행했다. 차세대 염기서열 분석 및 생물정보학 기술을 통해 봉군별로 어떠한 바이러스들이 존재하는지를 확인할 수 있었다.

이번 결과를 통해 국내에서 기존 보고된 바이러스 중 검은여왕벌방바이러스(BQCV), 날개불구바이러스(DWV), 이스라엘급성마비증바이러스(IAPV), 낭충봉아부패병바이러스(SBV) 발생 패턴 확인뿐만 아니라 Lake Sinai virus (LSV2, LSV3, LSV4)를 포함해 Apis rhabdovirus 5 (ARV5), bee macula-like virus, Hubei partiti-like virus 34, Varroa orthoxmyvirus-1, Ditton virus 등 국내에서 보고되지 않은 바이러스가 처음으로 확인됐다. 더불어 연구팀은 전 세계적으로 보고된 바 없는 신종 바이러스 2종을 찾아 명명했다(Apis mellifera associated partiti-like virus 1, Apis mellifera associated comovirus).

이번에 새롭게 국내 발생이 확인된 바이러스 중 레이크시나이바이러스(Lake Sinai virus, LSV)의 경우 해외에서는 바이롬 분석의 결과로 그 발생이 계속해서 확인되고 있지만 구체적으로 꿀벌에 어떠한 영향을 주는지는 밝혀져 있지 않다. 이번 연구에서는 기존 여러 연구를 통해 확인된 모든 LSV 그룹을 구성하는 바이러스 분리주들을 대상으로 한 계통학적 분석도 최초로 수행됐다.

길의준 교수는 “이번 연구 결과를 통해 새롭게 밝혀진 바이러스들의 경우 이들이 꿀벌의 건강에 어떠한 영향을 줄 수 있는지에 대해서는 연구가 거의 이뤄지지 않았거나 매우 초보 단계에 있다”며 “앞으로 국내 발생 꿀벌바이러스의 다양성 연구를 진행하면서 이러한 바이러스들이 국내 양봉 농가에 어떠한 영향을 주는지에 대한 체계적인 연구를 진행하고 싶다”고 전했다.

한편 이번 연구는 한국연구재단 이공계대학중점연구소사업 3P 화분매개네트워크 연구(연구책임자: 정철의 교수)의 지원을 받아 진행됐으며 연구 결과는 ‘Frontiers in cellular and infection microbiology’ 학술지에 지난 25일 게재됐다.

※논문링크:  https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcimb.2023.1124596/full