핵심 해설
이 문제는
세균의 항균제 내성(Antimicrobial Resistance) 기전 중 가장 중요한 전파 경로인
플라스미드(Plasmid) 매개 내성의 특징을 묻고 있어요. 플라스미드는 세균의 염색체 외에 독립적으로 존재하는 작은 원형 DNA로, 항생제 분해 효소(예: 베타-락타마제)를 암호화하는 유전자를 담고 있어 내성을 부여합니다.
정답 근거 (Answer Rationale)
핵심! 정답인 ①번 "
접합(Conjugation)을 통해 내성 플라스미드가 세균 간에 수평 전달될 수 있다"는 플라스미드 매개 내성의 핵심 전파 메커니즘을 정확히 설명합니다. 접합은 두 세균이 직접 접촉하여 플라스미드 사본을 전달하는 방식으로,
수평적 유전자 전달(Horizontal Gene Transfer)의 대표적인 예입니다. 이 과정을 통해 내성 유전자는 동일한 균종은 물론, 다른 속(Genus)이나 종(Species)의 세균 사이에서도 빠르게 확산될 수 있어 임상적으로 매우 위험한 다제내성균(Multidrug-Resistant Organism, MDRO)의 출현을 촉진합니다.
오답 분석 (Distractor Analysis)
②번 "플라스미드 내성 유전자는 염색체 유전자보다 돌연변이율이 낮아 안정적이다":
혼동 주의! 이는 오히려 반대입니다. 플라스미드는 염색체보다 돌연변이율이 높은 경향이 있어, 새로운 내성 변이체가 더 쉽게 발생할 수 있습니다. 또한, 플라스미드는 세균 분열 시 불안정하게 분배되거나 손실될 수 있어(플라스미드 불안정성), '안정적'이라는 설명은 틀립니다.
③번 "플라스미드 매개 내성은 단일 항생제에 대한 내성만을 부여한다":
혼동 주의! 하나의 플라스미드는 여러 개의 서로 다른 항생제 내성 유전자를 동시에 운반할 수 있습니다. 예를 들어,
R 플라스미드(R Plasmid)는 테트라사이클린(Tetracycline), 암피실린(Ampicillin), 카나마이신(Kanamycin) 등에 대한 내성 유전자를 함께 담고 있어
다제내성(Multidrug Resistance)을 일으키는 주요 원인이 됩니다.
④번 "플라스미드 매개 내성은 항생제 노출 없이는 절대 발생하지 않는다": 항생제의 선택 압력(Selective Pressure)은 내성균의 증식을 촉진하지만, 항생제가 없어도 플라스미드는 접합 등을 통해 전파될 수 있습니다. 내성 유전자는 항생제 사용 이전부터 환경에 존재했을 가능성도 있습니다.
⑤번 "플라스미드 내성 유전자는 동일 균종 내에서만 전달되며 다른 균종으로는 이동하지 않는다":
핵심! 이는 가장 위험한 오개념입니다. 플라스미드는
광범위 기주 범위(Broad Host Range)를 가질 수 있어, 예를 들어 그람음성균 간에, 또는 드물게는 그람양성균과 그람음성균 사이에서도 전달될 수 있습니다. 이로 인해 내성 문제가 한 병원체에 국한되지 않고 다양한 병원체 군으로 확산됩니다.
연관 개념 정리 (Related Concepts)
플라스미드 매개 내성 외에도 세균의 내성 획득 경로는 다양합니다.
형질전환(Transformation)(주변 환경의 DNA 흡수),
형질도입(Transduction)(박테리오파지를 매개로 한 전달)도 중요한 수평적 유전자 전달 방식입니다. 반면,
돌연변이(Mutation)에 의한 내성은 수직적 전달(Vertical Transfer)로, 자손에게만 전달됩니다.
개념 정리
| 내성 획득 경로 | 전달 방식 | 특징 |
|---|
| 접합 (Conjugation) | 수평적 (세균 간 직접 접촉) | 플라스미드 전달, 가장 흔하고 효율적, 균종 간 전달 가능 |
| 형질전환 (Transformation) | 수평적 (환경 DNA 흡수) | 사멸된 세균의 DNA 조각을 흡수, 자연적 능력 필요 |
| 형질도입 (Transduction) | 수평적 (박테리오파지 매개) | 바이러스(파지)가 DNA를 운반, 특이성 있음 |
| 돌연변이 (Mutation) | 수직적 (모계에서 자손으로) | 염색체 유전자 변화, 자손에게만 유전 |
한눈에 비교!
| 구분 | 플라스미드 (Plasmid) | 트랜스포존 (Transposon) | 인테그론 (Integron) |
|---|
| 정의 | 염색체 외 독립 복제 DNA | 이동 가능 유전 요소 (점핑 유전자) | 유전자 포획 및 발현 시스템 |
| 내성 전파 역할 | 내성 유전자의 운반체 및 전달체 | 플라스미드/염색체 간 내성 유전자 이동 촉진 | 다양한 내성 유전자 카세트를 배열하여 집적 |
| 국시 포인트 | 접합(Conjugation)으로 전파 | 복제/비복제 전위 가능 | 다제내성 플라스미드 형성의 핵심 |
국시 빈출 포인트
플라스미드 매개 내성은 "수평적 유전자 전달", "접합(Conjugation)", "다제내성"이라는 키워드와 함께 묻는 경우가 압도적으로 많아요. 특히 "균종 간 전달 가능"이라는 점을 강조하는 문제가 자주 출제됩니다. "R 플라스미드"라는 용어도 함께 기억하세요.
기출 변형 주의!
단순 기전에서 나아가, "병원 내 감염 관리에서 플라스미드 매개 다제내성 전파를 막기 위한 가장 효과적인 방법은?"과 같은 응용 문제로 변형될 수 있어요. 정답은 "적절한 손 위생 및 격리 조치" 등 감염 관리 원칙이 될 거예요. 내성 메커니즘과 임상적 대응을 연결지어 생각하는 연습이 필요합니다.