5700년 전 껌서 DNA 추출…고대인류 전체 게놈 해독 성공

↑ 5700년 전 신석기 시대의 어린 소녀가 씹었던 껌에서 추출한 유전체(게놈) 정보를 토대로 추정한 소녀의 모습 상상도(왼쪽)와 덴마크에서 발견된 껌 화석. [사진 제공 = 덴마크 코펜하겐대]

과학자들이 5700년 전 껌에 남아 있던 DNA를 이용해 당시 이 껌을 씹었던 신석기 시대 사람의 전체 유전체(게놈)와 구강 미생물 군집, 바이러스 등의 유전정보를 완전히 해독하는 데 성공했다. 뼈를 제외한 다른 화석에서 사람의 완전한 유전체 정보를 얻은 것은 이번이 처음이다. 이를 토대로 피부와 눈동자 색은 물론 식습관 등 생활 문화를 예측할 수 있어 신석기인 연구에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다.
한네스 슈뢰더 덴마크 코펜하겐대 보건과학 및 의학과 교수 연구진은 덴마크 롤랜드섬의 실트홀름에서 발견된 5700년 전 자작나무 피치(껌) 화석에서 사람의 DNA를 추출해 전체 유전체를 해독해 모든 유전정보를 얻는 데 성공했다고 17일(현지 시간) 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 발표했다. 자작나무를 가열해 만드는 자작나무 피치는 당시 현대의 껌과 같은 기능을 했던 물질이다.
분석 결과 이 껌의 주인은 10대 수준의 어린 소녀로 추정됐다. 이 소녀의 게놈은 덴마크가 있는 중앙 스칸디나비아보다는 당시 유럽 본토에서 사냥 활동을 했던 사람들의 것과 유사한 것으로 나타났다. 연구진은 유전정보를 토대로 이 소녀가 파란 눈과 어두운 피부, 짙은 갈색 머리를 가졌던 것으로 예상했다.
또 이 소녀는 우유의 락토스 성분을 분해하는 효소에 내성을 가진 것으로 나타났다. 락토스를 분해하지 못하면 우유를 소화할 수 없다. 껌에 남아 있던 음식물찌꺼기 등에 따르면 마지막 먹은 음식에는 헤이즐넛과 청둥오리가 포함돼 있었던 것으로 추정됐다. 데이스 젠슨 코펜하겐대 박사후연구원은 "소녀는 당시 청둥오리를 주식으로 먹었을 것이며 우유는 소화하지 못해 먹지 못했을 것"이라고 설명했다.
연구진은 이 껌에서 구강 미생물 군집과 함께 바이러스 등 병원체의 유전정보를 얻는 데도 성공했다. 인간에게 가장 흔한 바이러스 중 하나인 엡스타인바바이러스(EBV)도 발견됐다. 이 바이러스에 감염되면 발열, 인두염, 림프절 비대 등을 동반하는 감염성 단핵구증에 걸릴 수 있다. 연구진은 폐렴과 잇몸질환의 징후도 발견할 수 있었다. 슈뢰더 교수는 "시간이 지남에 따라 병원체가 어떻게 진화하고 확산됐는지, 특정 환경에서 병원체가 특히 활개를 치는 원인을 이해하는 것뿐만 아니라 병원체의 진화 양상을 예측하는 데도 도움이 될 것"으로 기대했다.
한편 자작나무 피치는 구석기 시대부터 이용돼 온 것으로 알려졌다. 자작나무 피치에는 방부제처럼 작용하는 베툴린 성분이 포함돼 있어 충치를 예방하거나 구강의 통증을 완화하는 효과를 냈을 것으로 예상되고 있다. 또 가열되면 부드러워 껌으로 활용됐지만 냉각되면 단단하게 굳어 돌 도구를 손잡이와 끈에 부착하는 데도 사용됐을 것이라는 게 고고학자들의 추측이다.
[송경은 기자]