'아프리카발톱개구리' 유전체 첫 해독…"암·선천성 기형 연구에 도움"

↑ 사진=연합뉴스

실험동물로 알려진 '아프리카발톱개구리(Xenopus laevis)'의 유전체를 UNIST(울산과학기술원) 교수가 포함된 국제 공동연구진이 해독했습니다.

다양한 생물이 어떻게 진화했는지 풀어낼 수 있는 열쇠를 찾은 것이어서 향후 진화 연구에 도움이 될 것으로 보입니다.

권태준 생명과학부 교수가 제1 저자로 참여하고 미국, 일본 등 총 7개 나라 60명이 함께한 공동연구진은 아프리카발톱개구리의 4만여 개 유전자를 염색체 수준으로 규명해 '네이처(Nature)'에 발표했습니다.

유전자 발현 조절이 쉽고 체외수정으로 한 번에 수백 개의 알을 얻을 수 있는 아프리카발톱개구리는 척추동물 유전자 연구에 널리 사용됐습니다.

2012년 노벨생리의학상을 수상한 존 고든(Sir John Gordon)이 체세포 핵치환 실험을 통해 '어른 세포가 다시 배아가 될 수 있다'는 걸 처음 보여준 실험에도 아프리카발톱개구리가 사용됐습니다.

그러나 정작 이 개구리의 유전체 해독은 다른 동물보다 어려웠습니다.

인간이나 다른 동물은 부모로부터 하나씩의 염색체 그룹을 물려받아 2개의 염색체 그룹(2배체)을 가지지만, 이 개구리는 부모에게서 두 개씩 염색체 그룹을 받아 4개 염색체 그룹(4배체)을 가지기 때문에 분석이 복잡했습니다.

공동연구진은 지난 2010년 해독된 '서양발톱개구리(Xenopus tropicalis)'를 이용해 분석을 시도했습니다.

인간처럼 2개 염색체 그룹을 가지는 서양발톱개구리를 아프리카발톱개구리와 비교해 부모로부터 물려받는 염색체 그룹 수(배체수) 변화에 따른 차이를 분석한 것입니다.

공동연구진은 이 방법을 통해 두 개구리의 조상이 약 4천800만년 전에 2배체로 된 2개의 종으로 분화됐다가 다시 1천700만년 전에 합쳐지면서 현재의 아프리카발톱개구리가 탄생했다는 사실을 밝혀냈습니다.

권 교수는 "합쳐지는 과정에서 모든 유전자가 살아남을지 사라질지 선택의 기로에 놓이게 된다"며 "아프리카발톱개구리는 신호전달, 대사, 구조 형성에 작용하는 유전자는 앞선 두 종의 것이

모두 유지됐고, 면역체계나 DNA 손상복구에 관여하는 유전자는 한쪽만 살아남은 것으로 확인됐다"고 말했습니다.

대학 측은 20일 "진화를 통해 어떤 유전자가 선택되는지 등 기초 연구뿐만 아니라 암이나 선천성 기형처럼 배체수 변화가 흔히 나타나는 질병 연구에 도움이 될 것"이라고 밝혔습니다.

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