“대부분 유럽계 백인 중심 유전체 연구 다른 인종·민족 적용 땐 질병 분석 한계” 북미 공동연구팀 ‘인종주의 게놈’ 지적 비백인계서 새 유전적 특징 27개 발견 유럽계 일부, 라틴·아프리카계 특징도 “유전 질환, 인류 전체 분석 대상 삼아야”“인종주의는 현대사회의 모든 분야는 아닐지라도 많은 영역에 다양한 형태로 스미어 있다. 과학 분야에서도 미묘하거나 뚜렷한 편견들이 반영되는 경우가 있다.” 미국 노스캐롤라이나대 생물인류학자인 조너선 마크스 교수는 ‘인종주의에 물든 과학’이라는 저서에서 과학연구에서 나타나는 인종이라는 개념에 대해 이렇게 지적했다. 의학, 실험심리학 등 많은 분야에서는 인종을 변수로 삼고 연구하는 경우가 여전히 많다. 인간 유전체를 분석하는 게놈 연구에서도 이 같은 인종적 구분이 저변에 깔려 있는데 과학 기술의 발전을 위해서는 특정 인종이 아닌 인류 전체를 분석 대상으로 삼아야 한다는 주장이 나왔다.미국 스탠퍼드대 바이오메디컬 데이터과학과, 프레드허친슨 암연구센터, 뉴욕 마운트시나이 아이칸의대, 멕시코 국립생물다양성게놈연구소 등 북미 지역 34개 연구기관으로 구성된 공동연구팀은 유전 질환에 대해 정확한 예측을 하고 위험성을 파악하는 한편 의료 격차를 줄이기 위해서는 대규모 게놈 연구를 할 때 다양한 인종과 민족을 포함시켜야 한다고 20일 밝혔다. 연구팀은 현재 진행되고 있는 많은 게놈 연구가 유럽계 백인 중심으로 이뤄지고 있어서 그 결과를 적용할 때 분명한 한계점에 부딪히게 될 것이라고 강조했다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 20일자에 실렸다.연구팀은 유전체학과 역학(疫學)적 방법론을 활용해 인구학적 특성을 정리한 ‘페이지’(PAGE) 데이터를 분석했다. 페이지는 미국 내 거주하는 히스패닉, 아프리카계, 아시아계, 하와이 원주민, 인디언 등 4만 9839명의 비유럽인을 대상으로 26가지 의학적 특성 및 행동양식과 DNA시퀀스 간 연관성을 분석한 전장유전체분석(GWAS) 결과다. 여기에는 비만과 체질량지수(BMI), 하루 흡연량, 커피 섭취량, 혈압, 2형당뇨(성인당뇨)를 포함한 대사질환 여부 같은 건강 특성은 물론 생활 습관에서의 건강 위협 요소 등 다양한 의학 데이터가 포함돼 있다. 연구팀은 ‘페이지’ 데이터와 유럽계 백인 중심의 기존 게놈 데이터들을 비교한 결과 비유럽계인들에게서 이전 게놈 분석에서는 볼 수 없었던 새로운 유전적 특징 27개를 발견했다. 27개의 새로운 유전적 특징은 1444개의 질병 관련 유전자에도 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 또 이번 연구에서는 일부 히스패닉들이 아프리카계 미국인과 비슷한 유전적 특징을 보이고 유럽계 백인들 일부에서도 라틴계나 아프리카계의 유전적 특징을 보이는 것으로 확인됐다. 개인의 유전적 특성은 외모처럼 겉으로 드러나는 특징으로는 판단할 수 없다는 것이다. 유전자 자체가 조상으로부터 이어져 내려왔기 때문에 특정 인종이나 민족 중심의 제한된 유전체 연구는 보편적으로 적용할 수 있는 결과를 도출하기 어렵게 만들 가능성이 매우 높다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 실제로 특정 유전적 변이가 혈당 검사 결과를 왜곡시켜 2형당뇨 합병증의 위험을 발견할 수 없게 만들기도 한다는 점을 사례로 들었다. 크리스토퍼 칼슨 프레드허친슨 암연구센터 박사는 “게놈 분석이 맞춤형 정밀의학의 수준을 높일 것이라고 기대되면서 다양한 인간 게놈 분석 결과를 얻었지만 인종적 다양성은 여전히 부족한 상태”라고 말했다. 에이미어 케니 뉴욕 마운트시나이 아이칸의대 교수도 “다양한 인종과 민족을 고려하지 않은 채 게놈 분석 결과를 임상에 적용할 경우 자칫 환자의 병세를 더욱 악화시킬 수 있는 만큼 게놈 분석의 다양성은 반드시 확보돼야 한다”고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류는 먹을거리를 안정적으로 확보하고자 끊임없이 동식물 품종을 개량해 왔다. 그 결과 더 많이 수확할 수 있었고, 더 맛있고 먹기 좋은 품종들이 탄생했다. ‘멘델의 법칙’ 발견으로 육종도 학문으로서 체계적으로 발전하게 됐다. 교잡육종, 돌연변이육종, 유전자 재조합, 표지선발(MAS·Marker Assisted Selection) 등의 기술에 이어 지금은 게놈 편집 기술에 이르고 있다. 전통적인 육종은 자연에서 발생한 돌연변이체에서 좋은 것을 선택하는 것이었다. 이후 방사선을 쪼이거나 화학약품 처리 등을 해 돌연변이를 유발하고, 이 중에서 좋은 것을 선발했다. 이렇게 선발된 우수 품종끼리 교배해 목적에 부합한 것을 만들어 내는 걸 교잡육종이라고 한다. 작지만 맛이 있는 사과와 맛이 없지만 큰 사과를 교배해 크고 맛있는 사과를 만들었다. 다만 이런 기술로는 게놈상 어디에서 변이가 일어나는지 알 수 없고 정확히 조절하는 게 어려워 여간해선 의도대로 되지 않는 게 문제였다. 1990년대에는 유전자 재조합 기술이 등장했다. 종과 무관하게 원하는 특성을 지닌 유전자를 품종 개량하려는 작물에 넣는 방식이다. 이 기술은 제초제 내성이나 병충해 내성을 높여 농업 생산성을 증진하려는 목적으로 이용됐다. 이렇게 개발한 콩, 옥수수, 면화 등이 전 세계 생산량의 90% 이상을 차지하게 됐지만, 안전성 규제 장벽이 높아 다양한 작물에서 실용화하지 못했다. 1990년대 후반에 등장한 게놈 편집 기술은 과거 운에 맡겼던 돌연변이를 계획적으로 일으켜 정확성과 효율성을 비약적으로 개선했다. 쉽게 갈변하지 않는 양송이, 자를 때 눈물이 나지 않는 양파, 쉽게 무르지 않는 토마토, 잘못 보관해도 솔라닌 독을 생성하지 않는 감자, 알레르기 원인 물질을 억제한 계란을 낳는 닭 등 소비자에게 도움이 되는 품종 개발에 응용되고 있다. 물 부족과 지구 온난화로 농업 환경이 갈수록 열악해지면서 이에 대응할 수 있는 품종 개발 요구도 다양해지고 있다. 인류가 풍요롭게 살려면 작물이나 가축을 어디까지 개량해야 하고, 또 개량할 수 있는지 생각해 볼 필요가 있다. 기술 개발이 비약적으로 이뤄지려면 소비자의 이해와 수용성도 필요하다. 이를 위해선 기술에 대한 정확한 이해를 바탕으로 한 정보 교류가 더 체계적으로 이뤄져야 한다.

울산시가 이달 정부에 수소산업 규제자유특구 지정을 신청한다. 울산시는 이달 중소벤처기업부에 울산테크노산업단지 일대의 ‘수소산업 규제자유특구’ 지정을 신청한다고 22일 밝혔다. 시에 따르면 수소산업 규제자유특구 지정은 이달 신청하면 다음 달 관계기관 협의 및 심의를 거쳐 7월 최종 결정된다. 울산테크노산단은 지난달 규제자유특구 지정을 위한 중소벤처기업부의 1차 협의 대상 사업에 선정됐다. 앞서 중기부는 비수도권 14개 지자체로부터 34개 규제자유특구 지정 신청을 받았다. 규제자유특구제도는 비수도권 지역에 규제 특례가 적용되는 구역을 지정하는 것이다. 규제를 완화하고 행정과 재정, 세제 등을 지원해 기업이 신기술에 기반을 둔 신산업을 각종 실증을 거쳐 검증하고 기술혁신을 할 수 있는 환경을 조성할 수 있다. 울산 수소산업 규제자유특구는 ‘고부가 가치 수소산업 생태계 조성’이라는 비전을 위해 울산테크노산단 일대가 거점지역으로 지정될 예정이다. 사업비는 400억원 정도 투입되고, 사업 기간은 2019년부터 2022년까지다. 울산시는 수소산업과 함께 게놈 산업, 3D 프린팅, 초소형 전기자동차에 대한 규제자유특구를 지정해달라고 추가로 신청할 계획이다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

인간 게놈 사업 이후 개인의 유전자 차이를 분석해 이를 바탕으로 질병에 대한 다른 처방을 하는 맞춤형 의학 시대가 다가오고 있다. 맞춤형 의학은 개인의 유전자 차이에 따라 처방약에 대한 반응이 다르기 때문에 환자의 유전정보를 정확히 알게 되면 지금까지의 처방과는 다른 최적화된 처방으로 질병을 치료할 수 있다는 아이디어에 기반하고 있다. 현재 대부분의 질병은 환자의 몸무게, 외부 물질에 대한 면역 반응성 등이 고려돼 치료된다. 맞춤형 의학은 이런 기준 외에 개인별 유전정보를 더해 최적화된 처방을 할 수 있게 해 준다. 최근 많은 나라들이 건강보험에서 유전정보 분석을 어느 정도 허용하면서 맞춤형 의학이 점점 우리 곁으로 다가오고 있다. 맞춤형 의학을 적용하기 가장 좋은 질병은 암이다. 지금까지는 암이 인체 어느 기관에서 발생했냐에 따라 치료와 처방이 이뤄져 왔다. 하지만 많은 경우 개개의 암마다 다른 기원과 진화 과정 등이 존재하기 때문에 단순히 발생한 신체 부위에 따라 획일화된 처방을 하는 건 어려운 것이 사실이다. 지난 수십년간 암 생물학이 발전하면서 암이 서로 다른 유전적 특징을 갖고 있다는 사실이 밝혀지고 이를 선택적으로 사멸시킬 수 있는 약물들이 개발돼 왔다. 과거에는 치료가 어렵던 암에도 맞춤형 치료가 서서히 기여를 하고 있다.하지만 아직까지도 환자의 암에 적합한 치료법을 찾는 것이 쉽지 않은 경우가 많다. 현재 항암제는 다양하지만 맞춤형 치료를 위해 단순히 DNA를 분석하는 정도로는 어떤 항암제를 선택해야 하는지에 대한 뚜렷한 정보를 알아내기가 쉽지 않다. 가장 손쉬운 방법은 환자의 암세포를 선택적으로 사멸시킬 수 있는 항암제를 찾아내 투여하는 방식인데 이 방향의 연구는 아직 더딘 상태다. 몇몇 국내 병원과 바이오기업에서 시작한 아바타 생쥐 모델은 환자에게서 나온 암세포를 면역력이 차단된 생쥐에게 주입해 약물 반응성을 검사하는 방식이다. 맞춤형 암 치료법을 찾는 데 좋은 방법이기는 하지만 이식된 암세포가 생쥐에게서 자라날 성공률이 낮다는 점과 약물평가에 필요한 긴 시간, 평가할 수 있는 약물 개수의 한계, 환자당 들어가는 높은 비용 등의 문제가 있다. 약물 평가 기간을 줄이고 평가 가능한 약물 개수를 늘리기 위해 최근에는 오가노이드라는 암세포를 생체 내 환경과 흡사하게 키우는 방법이 개발돼 아바타 생쥐 모델의 대체 방식으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 오가노이드 방식도 환자당 들어가는 비용이 적지 않다는 단점이 있기는 하다. 2017년에는 지브라 피시를 사용한 아바타 지브라 피시 방식이 소개됐다. 이 방법은 아바타 생쥐나 오가노이드에 비해 짧은 시간 안에 많은 수의 약물 평가를 수행할 수 있는 장점이 있다. 아바타 생쥐나 오가노이드 방식에 비해 약물을 평가하는 데 들어가는 비용적 측면도 상당히 낮아 맞춤형 치료를 위한 기반 모델로 사용될 수 있을 것이라는 기대가 있다. 물론 아직 걸음마 단계이고 생쥐에 비해 지브라 피시가 사람과는 진화적으로 상당히 멀다는 단점은 있다. 맞춤형 의학으로 가기 위해서는 단순한 DNA 염기서열 결정 외에 세포 자체 치료에 대한 반응성 평가가 수행돼야 한다. 이러한 이유로 아직 더 많은 연구가 진행돼야 할 것으로 생각되지만 다양한 생체 평가 방식들의 개발에 많은 기대를 해 본다.

개교 10주년을 맞은 울산과학기술원(UNIST)이 앞으로 10년 뒤 세계 10위권 연구중심대학 진입이라는 야심 찬 목표를 제시했다. 한국의 MIT를 목표로 2009년 개교한 UNIST는 지난 10년 동안 연구중심대학으로 자리잡아 첨단 과학기술 육성과 국가·지역경제 성장에 기여했다는 평가다. 특히 다양한 연구성과는 창업으로 이어지는 새로운 패러다임을 주도하고 있다.UNIST는 2009년 3월 개교한 울산과학기술대학교가 2015년 9월 울산과학기술원으로 전환한 것이다. 지난 10년 동안 전임 교수가 47명에서 325명으로, 학생은 500명에서 5007명으로 늘었다. 지난해는 정보 분석 기업인 클래리베이트가 발표한 세계에서 가장 영향력 있는 연구자(HCR) 명단에 교수 8명이 포함될 정도로 영향력이 높아졌다. 여기에다 논문의 질을 중심으로 내놓은 라이덴랭킹은 2017년부터 올해까지 국내 대학 3년 연속 1위를 차지했다. 영국의 대학평가기관인 THE의 지난해 세계대학평가에서는 국내 6위, 세계 47위를 기록했고 논문 피인용도 점수는 국내 1위였다. 학생 5000명 이하 대학을 대상으로 한 THE 평가에서는 아시아 1위, 세계 6위에 올랐다.●연구브랜드로 혁신성장 주도 UNIST는 지역 맞춤형 연구개발에 힘을 쏟고 있다. 그 결과 교수와 학생이 창업한 회사가 82개사나 된다. 교수 창업이 37곳, 학생 창업이 45곳이다. UNIST는 2030년까지 세계 10위권 연구중심대학으로 도약하고, 2040년까지 발전기금 100억 달러(약 12조원) 시대를 열 계획이다. 지난 10년 동안 수출형 연구브랜드 14개를 육성했다. 세계 최초의 해수전지와 유니브레인(3진법 반도체칩), 게놈 등이 대표적이다. 특히 이산화탄소 제거용 전지시스템과 고성능 수소생산 촉매 기술은 산업계가 주목한다. 37개 교수 창업기업은 전체 교수 325명을 감안하면 10명 중 1명은 사장인 셈이다. 누적 매출이 108억원, 고용 창출은 100명에 이른다. 바닷물로 전지를 개발하는 (주)포투원과 게놈 기반 질병 조기진단 기업 (주)클리노믹스, 무약품 급속냉각 마취 의료기기 전문기업 (주)리센스메디컬 등이 대표적이다. 클리노믹스는 내년 기술특례상장과 2022년 매출액 1200억원이 목표다. 리센스메디컬은 미국 식품의약국(FDA) 승인을 진행하고 있고, 내년 제품 출시를 앞뒀다. 학생 창업기업은 누적매출 65억원에 56명의 고용 성과를 거뒀다. 2017년에는 학생창업 전용공간 ‘유니스파크(UNISPARK)’도 개관했다. ‘클래스101’은 50명의 직원을 고용하고, 소프트뱅크벤처스 등으로부터 120억원의 투자를 유치해 화제를 모았다. 올해는 직원을 100명으로 늘릴 예정이다. UNIST는 초기 창업을 지원하기 위해 UNIST지주회사, 미래과학기술지주회사와 선보엔젤파트너스가 학내에 상주하며 유망 기술을 발굴하고 초기 투자를 돕는다. 한컴인베스트먼트, 미래에셋금융그룹, BNK금융그룹 등의 대규모 투자를 받을 수 있도록 협력관계를 구축했다. UC 버클리, UC 샌디에이고, 스위스 바젤대학교 등으로 진출할 수 있도록 글로벌 창업 플랫폼을 마련해 지원한다.●10년 만에 규모 10배 키워 UNIST는 지난 10년 동안 규모 면에서 10배가량 커졌다. 연구과제 건수도 2009년 77건 147억원에서 지난해 741건 1058억원으로 늘었다. 라이덴랭킹에서 2017년부터 올해까지 3년 연속 국내 1위를 차지하고 지난해 클래리베이트의 HCR 명단에 8명을 올리는 등 지난 10년간 괄목상대했다. 국내 대학 중 8명 이상 선정된 곳은 서울대와 UNIST뿐이다. 정무영 총장은 “글로벌 톱10 대학들이 모든 분야에서 세계 1위를 하는 것은 아닌 만큼 우리 대학이 분야를 잘 선택해 집중한다면 11년 뒤 목표한 성과를 얻을 수 있다”고 밝혔다. 그는 발전기금 100억 달러 목표에 대해 “세계 상위권 대학들은 굉장한 발전기금을 갖고 있고, 이는 연구의 자율성 등 여러 측면에서 필요한 부분이다”며 “지금까지 많은 세금을 받아왔지만, 더 세금을 받지 않고 발전기금으로 조금이나마 국민들에게 갚아보자는 의미가 있다”고 덧붙였다. ●시민들과 함께하는 10주년 행사 UNIST는 개교 10주년을 맞아 지난 17일부터 다음달 2일까지 다양한 기념행사를 연다. 주제는 ‘10번째 다리를 놓다’로 정했다. 개교 당시 지형지물을 살려 놓은 9개의 다리는 노벨상 수상자 이름을 교량명으로 정하기로 했다. 먼저 중고등학생과 시민들에게 지난 17일부터 오는 25일까지 캠퍼스를 개방한다. 탐방로를 따라 강의실에 들어가 수업을 지켜볼 수 있다. 21일에는 시민과 학생·교직원들이 함께 즐기는 ‘열린음악회’가 열린다. 24일에는 ‘뮤지컬 갈라쇼 클라이막스’를 개최한다. 초등학생 대상의 ‘도전 과학골든벨’은 25일 체육관에서 있다. 중고생 대상의 ‘창업경진대회’도 같은 날 학생창업 전용공간인 ‘유니스파크’에서 진행된다. 생명과학 특별강연도 마련된다. 한국의 대표적인 게놈 연구자 박종화 교수와 조승우 교수가 유전자에 대한 궁금증을 풀어준다. 다음달 1~2일에는 울산대공원에서 연구성과물을 전시하고, 각종 이공계 체험행사도 마련할 계획이다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

얼굴에 긴 뿔이 난 특이한 모습의 고래가 있다. 바로 ‘바다의 유니콘’ 이라고도 불리는 세계적인 희귀종 일각고래다. 최근 덴마크 자연사 박물관, 코펜하겐 대학 등 공동 연구팀은 일각고래 게놈의 염기서열 분석을 성공적으로 마쳤다는 연구결과를 발표했다. 마치 전설 속의 유니콘을 연상시키는 일각고래는 몸길이 4~5m, 몸무게 0.8~1.6톤에 달하는 중형 고래로 대부분 북극과 인접한 캐나다 북부에 서식한다. 이번에 게놈 분석을 통해 드러난 일각고래의 특징은 다른 북극 해양 포유류와 비교해보면 뚜렷한 차이를 보인다. 대표적으로 일각고래의 유전적 다양성(genetic diversity)이 매우 낮다는 점으로 이는 생존에 매우 어려움을 겪어왔음을 보여준다. 덴마크 자연사 박물관 엘리네 로렌젠 박사는 "주위 변화에 탄력적으로 대처해 생존하기 위해서는 유전적 다양성이 높아야 하지만 일각고래는 수백 만 년 동안이나 매우 낮은 상태로 살아왔다"면서 "총 개체수는 12만 마리 정도로 추정되는데 현재 세계자연보전연맹(IUCN)이 지정한 적색목록 준위협(NT)에서 한단계 더 상향될 수 있다"고 밝혔다.흥미로운 사실은 일각고래의 낮은 유전적 다양성이 가까운 친척인 벨루가 등 몇몇 다른 북극종들보다 훨신 더 낮아 종 특유의 것으로 보인다는 점이다. 이는 대개 근친교배 등 제한적인 교배에서 비롯된다는 것이 연구팀의 설명이다. 동료 연구원인 마이클 빈센트 웨스트버리 박사는 "일각고래의 낮은 유전적 다양성은 스스로 제한된 게놈에 대처하기 위해 다른 메커니즘으로 진화하도록 했을 수 있다"면서 "현재 일각고래의 개체수는 충분한 편이지만 기후 변화의 영향으로 급격히 감소할 수 있다"고 경고했다. 한편 일각고래의 가장 큰 특징인 뿔은 사실 돌출한 엄니(송곳니 또는 앞니가 길고 커져서 입 밖으로 돌출한 이빨)다. 이 뿔의 용도에 대해서 학계에서는 암컷 유혹용, 먹이 찾기용, 일종의 네비게이션 등 다양한 주장을 내놓고 있다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

저산소 환경 적응 돕는 EPAS1 보유 호모사피엔스와 교배로 유전자 전수 히말라야 원주민 원활한 활동에 기반 20세기 초 북극점과 남극점이 미국과 노르웨이 탐험가들에게 차례로 정복됐다. 탐험가들이 다음으로 관심을 가진 곳은 세계에서 가장 높은 산(약 8848m)인 에베레스트였다. 특히 ‘해가 지지 않는 나라’ 영국은 북극점과 남극점 첫 정복을 다른 나라들에 빼앗기자 가장 높은 산 최초 정복으로 눈을 돌렸다. 1920년대부터 도전했지만 쉽게 열리지 않았던 최정상 정복은 1953년 존 헌트가 이끄는 9차 원정대에 의해 이뤄졌다. 에베레스트 정상에 첫 발을 내디딘 사람은 에드먼드 힐러리경과 셰르파 텐징 노르가이였다. 그 이후 셰르파는 히말라야 등반에는 없어서는 안 될 등산 안내자로 자리매김하게 됐다. 과학자들은 셰르파들이 고산 지역에서 쉽게 적응하게 된 이유를 찾아나섰지만 명쾌한 답을 내놓지는 못해 왔다. 그런데 다양한 국적의 인류학자와 생물학자들이 셰르파들의 고산 지역 생존 열쇠는 고(古)인류에게 물려받은 유전자 덕분이라는 사실을 밝혀냈다. 중국 과학원, 독일 막스플랑크 진화인류학연구소와 함께 덴마크, 대만, 미국, 영국, 오스트리아, 프랑스 8개국 14개 대학 및 연구기관이 참여한 국제공동연구팀은 티베트 고원에 있는 한 동굴에서 최초로 데니소바인의 턱뼈를 발견하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 5월 2일자에 분석 결과를 발표했다.현존하는 인류는 호모사피엔스 1종뿐이지만 5만~6만년 전까지만 해도 유럽과 서아시아 지역에는 네안데르탈인, 시베리아와 동남아시아 지역에는 데니소바인 등 최소 3종의 인류(호미닌)가 함께 살았다. 그러다 네안데르탈인은 5만년 전부터, 데니소바인은 4만년 전부터 서서히 사라져 멸종했다. 인류 진화 연구에서 가장 앞선 막스플랑크 진화인류학연구소 연구팀은 약 10만년 전 네안데르탈인과 현생인류의 교배가 있었음을 2016년에 밝혀냈고, 지난해에는 약 39만년 전 네안데르탈인과 데니소바인 사이에서도 교배가 있었다는 증거를 찾아냈다. 이번에는 중국 과학원 고산생태학연구소와 함께 티베트 고원에서 16만년 전 살았던 데니소바인 턱뼈를 발견한 것이다. 이번 분석에 사용된 턱뼈는 1980년 티베트 불교 승려가 중국 란저우대 인류학과에 기증한 것으로 박물관에 보관돼 있다가 2016년이 돼서야 방사선 동위원소 연대 측정과 단백질 분석 등 본격적인 연구가 시작돼 이번에 데니소바인의 뼈로 확인된 것이다. 데니소바인은 2008년 러시아와 몽골 국경 근처 시베리아 남부 데니소바 동굴에서 처음 발견된 새끼손가락뼈를 DNA 분석으로 발견해 낸 인류다. 데니소바 동굴은 고도 700m에 위치했지만 이번에 새로 확인된 데니소바인은 중국 샤허현에 있는 고도 3280m의 바이시야 카르스트 동굴에서 발견됐다. 이번처럼 높은 고도에서 고인류 종의 흔적이 발견된 것은 처음이라고 연구팀은 밝혔다.연구팀은 단백질 분석을 통해 티베트 데니소바인이 시베리아 데니소바인과 유전적으로 매우 밀접한 것으로도 확인했다. 셰르파, 티베트인 같은 히말라야 고산 지역에 거주하는 현대인들의 게놈에는 저산소 환경에서 적응을 돕는 EPAS1이 발견됐는데, 이는 데니소바인에게서 유전된 것이라고 연구팀은 설명했다. 막스플랑크 진화인류학연구소 장 자크 후블랑 인류진화학 교수는 “이번 연구를 통해 데니소바인이 시베리아 지역에서 남하해 티베트 고원 지역에 자리잡은 다음 뒤늦게 이 지역으로 진출한 현생 인류인 호모사피엔스와의 교배를 통해 고산 지역의 저산소 환경에 적응할 수 있는 유전자를 남겼다고 봐야 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

혁신적인 아이디어를 가진 창업기업을 발굴·육성하고, 글로벌 기업으로 성장시키는 것은 선택이 아닌 필수다. 미국과 중국도 혁신기업이 글로벌 시장을 주도하고, 런던, 베를린 등 세계 주요 도시는 창업기업이 일자리창출과 성장을 견인하고 있다. 그러나 우리 현실은 어떠한가. 글로벌 스타트업 분석기관인 ‘스타트업 게놈’의 2017년 보고서에 따르면 서울의 창업생태계는 세계 30위권이라는 평가다. 스타트업 생태계의 혁신적인 변화가 절실하다. 서울시는 글로벌 톱 5 창업도시로 도약하기 위해 7개 프로젝트를 담은 종합계획을 발표했다. 창업기업 성공을 위해 ‘속도’ 있게 성장단계별 지원을 하고, ‘시장에서의 성공’을 위해 좋은 기업을 선별해 글로벌로 진출시키는 게 핵심이다. 우선 창업기업에 대한 빠른 성장 지원을 위해 시작부터 끝까지 창업의 모든 것을 종합 지원하는 패키지를 제공한다. 창업자들의 창업자금 부담을 덜어 주기 위해 1조원 이상의 민관 자금을 시드 및 시리즈 A단계의 3000개 창업기업에 투자할 계획이다. 엄밀한 평가를 통해 우수 기업을 선별하고, 글로벌 시장으로 진출시키고자 한다. 올해부터 서울창업허브를 시작으로 민간 전문가들이 기업을 선발하고 보육할 수 있도록 운영시스템을 전면 개편할 예정이다. 창업 기업 해외시장 판로 개척과 해외투자 유치 확대를 통해 세계적인 기업 배출에도 주력할 것이다. 창업생태계도 튼실하게 할 계획이다. 창업생태계 핵심은 인재다. 현장에서 부딪치는 문제를 해결하면서 스스로 혁신하는 인재가 필요하다. 이를 위해 올 11월 개소 예정인 개포 ‘혁신학교’ 등을 통해 4년간 창업인재 1만명을 배출한다. 우수 인재 활동 공간도 마련한다. 현재 서울창업허브 등에서 1000여개 창업기업에 아이디어를 실현할 공간을 제공하고 있는데 이를 대폭 확대해 양재(AI), 홍릉(바이오), 마곡(IT·BT·GT·NT) 등에 추가로 1000개의 ‘테크 스페이스’를 조성해 창업 전진기지를 만들어 나갈 것이다. 유니콘 기업으로 성장할 만한 매출액 100억원 이상 벤처기업 100개 이상을 서울 곳곳에 키우고자 한다. 서울이 글로벌 창업생태계를 선도하는 도시로 부상하도록 우리 모두 힘과 지혜를 모아야 할 때다.

울산시 국제교류협력 대표단을 이끌고 미국을 방문한 송철호 시장이 11일(한국시각 12일 오전 4시) 휴스턴 시청에서 울산·휴스턴시 우호협력 도시 양해각서(MOU)를 체결했다. 두 도시는 협약서에서 우호협력과 도시 간 교류를 촉진하고 특히 행정, 문화, 관광, 교통 등 분야에서 교류·협력을 강화하기로 했다. 휴스턴은 세계 최대 정유공업지대로 휴스턴 항은 액체화물 처리량 세계 1위를 자랑한다. 유럽 에이알에이(ARA, 암스테르담·로테르담·안트워프), 싱가포르와 함께 세계 3대 오일 중심(허브) 항 중 하나다. 석유 및 풍력 등 에너지산업과 우주, 바이오, 의료산업 선도도시로 울산시와는 산업·지리적 유사성을 바탕으로 상생발전 가능성이 큰 도시다. 또 울산시 국제교류협력 대표단은 이날 휴스턴시와 양해각서 체결에 앞서 현지 교포 간담회를 열고 애로사항을 청취하고 민간교류 확대와 협력방안을 논의했다. 특히 휴스턴은 현지 교포를 중심으로 울산시와 휴스턴시와 활발한 교류를 위해 자발적으로 ‘울산·휴스턴 자매도시 추진위원회’를 결성해 앞으로 교민사회 간 민간교류도 활성화할 것으로 시는 전망했다. 송철호 시장은 “이번 휴스턴시와 우호 협력 도시 양해각서 체결로 세계 최대 정유공업지대이자 우주, 의료, 바이오 분야 선진도시인 휴스턴시와 활발한 교류·협력을 이어나갈 것으로 기대한다”며 “동북아 에너지 허브를 추진하고 새로운 미래 신성장 동력을 찾는 울산시에 크게 기여할 것”이라고 말했다. 울산시 대표단은 12일 베일러의대 인간게놈해독센터 등을 방문해 시설을 둘러보며 울산시 바이오산업 발전방안에 대해 협의를 하는 것을 마지막으로 7일부터 14일까지의 5박 8일 방미 일정을 마친다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

산과 들이 형형색색 단장을 하고 산들바람이 얼굴을 스치는 봄이 찾아왔다. 봄이 되면 겨우내 움츠렸던 몸을 펴고 기지개를 켜고 새로운 마음가짐을 갖게 된다. 4월은 이 모든 생명체의 핵심인 DNA에게도 특별한 달이다. 봄기운이 완연한 이달 25일은 ‘DNA의 날’로 많은 의생명 과학자들이 DNA에 대해 다시 생각해 보고 대중에게도 이를 알리는 날로 정해져 있다. DNA의 구조는 1953년 제임스 왓슨, 프랜시스 크릭, 모리스 윌킨스, 로절린드 프랭클린에 의해 밝혀졌고 이들의 발견은 4월 25일 과학저널 ‘네이처’에 실리게 됐다. 인간게놈 프로젝트를 주관한 미국 국립보건원(NIH) 인간유전체연구소는 2003년 인간게놈 프로젝트가 완성된 것과 DNA 발견을 축하하자는 취지로 4월 25일을 ‘DNA의 날’로 정했다. 2003년에만 기념하려고 기획했던 것이 이후 지속적인 행사 덕분에 전 세계적으로 ‘DNA의 날’로 인식됐다.필자는 2003년 인간유전체연구소에서 근무하면서 DNA의 날 행사를 직접 체험했다. 당시 인간유전체연구소에 근무하는 연구자들은 전화로 일반인들의 궁금증에 답해 주고 학생들을 연구소에 초청해 딸기에서 하얀 실타래 같은 DNA가 추출되는 것을 보여 주기도 했다. 행사가 진행되는 동안 많은 초등학생들은 생명과학, 특히 DNA에 대한 관심을 보였고 이런 경험은 미래의 과학자로 가는 밑거름이 되지 않았을까 싶다. 얼마 전 울산대공원을 산책하던 중 화학체험관이 설치된 것을 보았다. 슬쩍 들어가 보니 많은 초등학생들이 부모의 손을 잡고 와서 화학 반응의 경이로움을 지켜보고 있었다. 서울국립과학관을 찾았다가 한 화학 선생님이 마술과 같이 물 색깔을 변화시키는 것을 보며 신기해했던 필자의 초등학교 시절을 생각나게 했다. 주전자에 담겨 있던 무색의 물을 컵에 따르자마자 빨간색으로 변하던 것을 지켜보면서 ‘와’ 하는 탄성을 내던 순간이 떠올랐던 것이다. 아마 이때쯤부터 과학자가 되겠다는 생각을 하게 된 것 같다. 최근 대한민국 교육은 오직 안정된 직업군으로 가는 길만을 유도하고 있다는 생각이 든다. 최근 방영된 드라마 ‘스카이 캐슬’이 그랬고 많은 기사들이 그러한 경향을 보여 준다. 필자가 자라던 시절에는 많은 학생들이 즐겨 읽던 책들이 주로 과학자, 공학자들의 전기였던 것을 생각하면 너무나 많은 변화가 있었던 것 같다. 이런 풍토를 비판만 하고 있을 수는 없고 과학기술인들이 일반인들과 자라나는 학생들에게 과학이 얼마나 재미있고 흥미로운 것인가를 알려주어야 할 것 같다. 4월의 봄기운을 받아 생명현상의 경이로움을 체험하고 더불어 DNA의 날을 맞아 자라나는 새싹들에게 DNA를 연구해 미래를 바꾸는 과학자가 되려는 마음이 생기도록 과학 관련 연구소, 과학관들에서 많은 행사를 하고 선진국들처럼 뉴스로 자세히 알려주면 어떨까 하는 생각이 든다. 필자가 근무하는 기초과학연구원(IBS) 대전 본원에서는 일반 대중들을 위해 다양한 전시를 하고 있다. 50년 전 아폴로 우주선의 달 착륙으로 많은 미국 학생들이 과학을 자신의 미래직업으로 삼은 것처럼 우리도 과학과 기술의 발전을 널리 홍보해 이를 자라나는 학생들이 보고 들으며 자신의 미래상으로 그리는 그런 대한민국을 생각해 본다.

송철호 울산시장이 국제교류협력대표단을 이끌고 미국 샌프란시스코와 휴스턴을 방문한다.6일 울산시에 따르면 송철호 시장을 단장으로 구성된 ‘울산 국제교류협력대표단’은 7일부터 14일까지 미국 샌프란시스코와 휴스턴을 방문해 ‘울산 열린대학’과 ‘동북아 에너지 허브 구축’ 등 주요 현안의 발전방안을 모색한다. 대표단은 먼저 샌프란시스코의 에꼴42(Ecole 42), 싱귤래러티 대학(Singularity University), 미네르바 스쿨(Minerva School) 등 실리콘밸리의 혁신형 교육기관을 방문해 ‘울산 열린대학’ 설립과 관련한 모델을 발굴하고, 협력 방안을 논의할 예정이다. 이어 세계 최대 정유공업지대인 휴스턴에서는 원유·가스·해양 등 에너지 관계자들을 대상으로 투자 간담회를 열어 동북아 에너지 허브사업 구상을 설명하고 양해각서를 체결할 계획이다. 또 휴스턴에 있는 텍사스 메디컬 센터의 베일러의대 인간게놈해독센터를 방문해 미국의 정밀의료 현장을 둘러보고, 울산시의 게놈 기반 바이오헬스사업 육성을 모색할 방침이다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

정크 DNA/네사 캐리 지음/이충호 옮김/해나무/440쪽/1만 8000원 우주의 85%는 암흑물질이라는 수수께끼의 물질로 차있지만 우리는 아직 암흑물질의 정체를 모른다. 생물학에도 암흑물질과 비슷한 난제가 있었다. 우리 유전자의 대부분을 차지하고 있는 정크(쓰레기) DNA다. 2001년 처음으로 인간 유전자 지도를 해독한 게놈 프로젝트의 결과가 발표됐을 때 과학자들은 한 가지 당황스러운 사실에 직면했다. 인간 DNA의 거의 98%에 달하는 서열이 알고보니 단백질을 암호화하지 않는 ‘쓸모없는’ 서열이었던 것이다. DNA는 생명체의 정보를 담은 데이터베이스이지만 그 자체로는 일을 하지 않는다. 분자생물학적 과정을 거쳐 DNA에서 RNA가 전사되고 RNA에서 단백질이 합성되는데, 이 단백질이 실제로 우리 몸에서 일을 하는 기계이자 행동 분자들이다. 그렇다면 단백질을 암호화하지 않는 나머지 DNA들은 대체 무슨 역할을 하는 걸까? 한때는 이 서열들이 정말로 ‘정크’에 불과하다고 말하는 과학자들도 있었다. 그러나 생명과학 연구가 진척되면서 과거에 주목받지 못했던 정크 DNA가 사실 다양한 역할을 하고 있음이 알려졌다. 저자는 ‘유전자는 네가 한 일을 알고 있다’라는 후성유전학 교양서를 출간했던 생물학자다. 이번 책 ‘정크 DNA’에서는 ‘단백질을 암호화하지 않는 정크 DNA’라는 핵심 개념을 중심으로 다채로운 생물학 현상들에 대한 이야기를 들려준다. 정크 DNA는 비록 단백질을 직접 암호화하지는 않지만, 염색체의 말단에서 세포시계의 역할을 하는 텔로미어, 세포 분열 과정에서 반드시 필요한 동원체, 자체로 효소 기능을 가진 리보솜 RNA, X 염색체의 비활성화와 같은 수많은 현상에 관여하고 있다. 저자의 ‘자동차 조립 공장’ 비유에 따르면 100명의 공장 직원 가운데 실제 조립을 하는 직원은 2명에 불과할 수도 있다. 그러나 나머지 98명의 존재가 무의미한 것은 아니다. 그들은 전체 작업이 원활하게 돌아가도록 자금을 조달하고 자동차를 판매한다. 정크 DNA는 바로 이런 역할을 하는 것이다. ‘정크 DNA’는 한때 우리가 무신경하게 넘겼던 것들이 어떤 과정을 거쳐 과학 연구의 한복판으로 진입하는지, 과학적 이해가 어떻게 발전해나가는지를 함께 살필 수 있는 흥미로운 분자생물학 입문서이다. 쉽게 읽히는 책은 아니지만, 고등학교 교양 생물 수준을 넘어서는 지식을 얻고 싶은 독자들에게 새로운 도전이자 즐거움이 될 것이다.

‘SNS 스타 고양이’로 유명한 ‘릴 버브’(Lil Bub)의 시그니처 표정에 대한 과학적 원인이 공개됐다. 마치 메롱을 하듯 혀를 살짝 내민 채 깜짝 놀란 표정으로 전 세계 애묘가들을 사로잡은 릴 버브는 인스타그램에서 200만 팔로워를 거느린 인기스타다. 사실 24시간 내민 귀여운 혀와 깜찍한 표정 뒤에는 안타까운 사연이 숨겨져 있다. 2011년 6월 미국 인디애나의 한 시골 마을에서 암컷 들고양이로 태어난 릴 버브는 선천적으로 뼈 기형 장애가 있어 입을 다물지 못한 채 혀를 내밀어야 한다. 또 발가락이 정상적인 고양이보다 2개 더 많은데다 다리도 기형적으로 짧아 움직임이 부자연스럽고 오래 걷기도 어렵다. 릴 버브가 남다른 기형을 갖게 된 원인을 찾기 위해, 독일 베를린에 있는 의료시스템바이올로지 연구센터가 릴 버브의 주인으로부터 혈액 샘플을 기증받아 유전적 구조를 연구하기 시작했다. 연구진이 릴 버브의 유전자 구조를 분석한 결과, 이 고양이에게는 두 가지 선천적 결함이 있다는 사실이 밝혀졌다. 첫 번째는 악성 유아 골화석증으로, 뼈를 흡수하기 위한 세포의 기능부전으로 발생하는 유전적 질병이다. 이 질병이 진단될 경우 뼈의 형성과 재형성 과정의 손상으로 뼈가 부러지기 쉽고 성장 장애를 초래한다. 연구진은 이번 연구를 통해 고양잇과 동물에게서도 악성 유아 골화석증이 나타날 수 있다는 사실을 최초로 확인했으며, 이 질환 탓에 다리가 짧은 증상이 나타난다고 설명했다. 마치 '메롱' 하는 듯 혀를 밖으로 내밀고 있는 것 역시 아래턱 뼈가 제대로 자라지 못한 것과 연관있는 것으로 추정된다. 두 번째로 발견된 선천적 결함은 다지증이다. 손가락이나 발가락이 정상보다 더 많이 존재하는 선천적 기형인 다지증의 경우 선조부터 유전적으로 내려오는 경우가 많은 것으로 알려져 있다. 가장 유명한 다지증 고양이는 미국의 소설가 어니스트 헤밍웨이가 플로리다에서 키웠던 발가락 6개의 고양이 ‘스노 화이트’가 있으며, 현재까지 스노 화이트의 후손으로 알려진 고양이는 총 54마리다. 연구진은 유전적 특징으로 보아, 다지증을 가진 릴 버브와 스노 화이트가 공통의 조상을 가졌을 확률이 높다고 밝혔다. 연구진은 “우리는 릴 버브의 유전자 지도를 매우 보고 싶었다. 포유류는 뼈 형성과 같은 발달과정이 고스란히 몸에 보존돼 있기 때문에, 돌연변이의 원인을 찾아내면 이 희귀 질환에 대한 인간의 이해를 높일 수 있다고 가설했다”면서 “릴 버브의 게놈에서 발견한 특정 유전 질환들은 인간이 걸리는 희소병의 치료법을 찾는데 도움이 될 것”이라고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 생명과학 분야 논문을 정식 출간 전에 수록하는 온라인 저널 ‘바이오아카이브‘(bioRxiv)에 먼저 공개됐다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

서해 바다를 지척에 두고 한강과 임진강의 물줄기가 만나는 곳, 파주 영어마을 근처로 이사한 게 5년 전이다. 큰아이는 파주역 뒤편 부대에서 포병으로 군 생활을 하던 동생을 보러 가자고 했다. 멀어서 싫다고 파주땅 이사에 어깃장을 놓던 엄마를 큰아이는 그렇게 꼬드겼다. 면회를 마치고 돌아오다 모른 척하고 들른 마을에는 사월의 벚꽃이 정신이 아득해지도록 눈처럼 쏟아져 내리고 있었다. 온갖 꽃나무가 흐드러진 앞산 옆 귀퉁이, 조각배처럼 한강이 내려다보이는 언덕으로 살림을 옮긴 건 그로부터 딱 2개월 뒤다. 유난히 싱거운 겨울을 청산하고 고개를 내민 ‘벚꽃 캘린더’가 반갑다. 지난 20일 한 기상관측 업체가 발표한 바에 따르면 올해 벚꽃은 3월 22일 제주에서 꽃망울을 터뜨리기 시작해 하루 뒤인 23일 부산으로, 열흘 남짓 뒤인 4월 4일에는 서울로 밀고 올라온다는 소식이다. 약 한 달 뒤면 목멱산방 주위 서울 남산 구석구석은 물론 문산으로 이어지는 자유로 변까지 눈부신 벚꽃이 뒤덮을 것이다. 국화(國花)나 다름없이 벚꽃을 사랑하는 일본에서는 이미 지난 1월 중순 개화 시기를 점쳤다. 꽃망울을 터뜨릴 때부터 만개에 이어질 때까지를 지역별, 날짜별로 꼼꼼하게 예측했다. 4월이면 열도는 ‘하나미’(花見)로 들썩인다. 일본 사람들은 전국 수천 군데의 벚꽃 명소로 쏟아져 나와 가족, 연인 등과 함께 밤낮을 가리지 않고 봄이 데리고 온 손님을 맞는다. 벚꽃의 진정한 아름다움은 필 때보다 질 때 더 확연하다. ‘…봄바람 휘날리며 흩날리는 벚꽃잎이…’라는 유명 가수의 노래도 있지 않은가. 매 소절 말미마다 고음으로 휙휙 치닫는 선율이 마치 바람에 몸을 맡겨 하늘로 떠오르는 벚꽃잎을 연상케 하는 노래다. 그런데 해마다 이맘때면 불거지던 벚꽃의 ‘원산지 논쟁’이 올해는 잠잠할까 궁금해진다. 1908년 프랑스인 신부 타케가 제주도에서 자생 왕벚나무를 발견한 이후 100년 넘게 한국과 일본이 다퉈 온 논쟁이다. 한국은 제주의 그것과 비슷한 형태의 왕벚나무의 자생지가 일본이 아니라 한라산 근처에 있었다는 이유를 근거로 ‘제주 원산지론’을 펼쳤다. 물론 일본도 물러서지 않았다. 그러나 지난해 9월 국내 두 대학 연구진이 국립수목원과 함께 제주 왕벚나무의 인접 종과 일본 도쿄대 부속 식물원에 있는 자국 최초의 왕벚나무의 표본을 확보해 유전체(게놈)를 해독한 결과 ‘두 나무는 뚜렷하게 구별되는 서로 다른 식물’이라는 결론을 내렸다. 제주 왕벚나무가 일본으로 건너가 일본 왕벚나무가 됐다거나 그 반대라는 주장은 유전적 근거가 없음이 밝혀진 셈이다. 벚꽃의 꽃말은 ‘순결·절세미인’이지만 우리에게는 한동안 부정적인 의미로 더 많이 쓰였다. 줏대없는 정치인을 약한 바람에도 흔들리는 벚꽃잎에 비유해 ‘사쿠라’라고 불렀다. 일본의 상징임을 염두에 두고 벚꽃을 대놓고 노래하지 못하던 것도 불과 십 년 전 안팎이다. 하지만 “제주 왕벚나무는 제주 것이고 일본의 왕벚나무는 일본 것이다. 나무에 국적이 어디 있겠느냐”는 연구진 발표처럼 올봄에는 벚꽃과 관련된 모든 논쟁을 끝낼 일이다. ‘벚꽃 엔딩’이라는 노래 제목처럼 말이다. cbk91065@seoul.co.kr

“일찍 일어나는 새가 먹이를 잡는다”라는 격언처럼 한 때 아침형 인간이 되야 성공의 기회를 잡을 수 있다는 류의 자기개발서와 방송이 넘쳐났던 적이 있다. 그렇지만 최근에는 “일찍 일어나는 새는 독수리나 부엉이에게 잡아먹힌다” “일찍 일어나는 새는 피곤하다”는 식의 패러디가 등장하는 등 아침형 인간의 열풍이 예전 같지는 않다. 그런데 최근 미국과 유럽 연구진이 사람의 생체시계는 습관으로 만들 수 있는 것이 아닌 유전적으로 결정돼 있다는 연구결과를 발표했다. 이들은 억지로 아침형 인간이 됐다가는 자칫 병원신세를 질 수도 있다고 충고하기도 했다. 영국 엑스터대 의대 왕립 데본앤엑스터병원, 브리스톨대 의대, 맨체스터대 의학및보건대, 미국 매사추세츠종합병원, 펜실베니아대 의대, 하버드대 의대, 바이오벤처 23andMe, 네덜란드 e사이언스센터, 에라스무스의대, 독일 사노피-아벤티스 연구소, 호주 퀸스랜드대 공동연구팀이 인체 내 생체시계를 결정하는 유전자는 다르기 때문에 사람의 지문처럼 신체활동 패턴이 모두 다르고 건강한 삶을 살기 위해서는 생체시계에 맞춰서 생활하는 것이 필요하다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1월 30일자에 실렸다. 연구팀은 특히 생체시계는 우울증이나 조현병 등 정신질환의 위험성과도 매우 밀접한 관계를 갖고 있다는 사실을 밝혀냈다. 생체시계는 유전자와 식습관, 인공 조명에 대한 노출, 직업과 활동을 포함한 다양한 생활양식에 의해 영향을 받으며 호르몬 수치와 체온 등 다양한 생체신호와 수면 패턴에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 실제로 생체시계의 발견은 2017년 노벨생리의학상의 수상업적으로 선정될 정도로 중요하지만 실질적으로 질병의 위험을 높이는지에 대해서는 구체적으로 연구되지 못한 상태였다. 지금까지 생체시계 교란이 당뇨나 비만을 유발시킬 수 있다고는 알려져 왔지만 정신질환과의 연관성은 거의 연구되지 않았다. 연구팀은 미국 바이오벤처인 23andMe를 통해 확보한 25만명의 미국인과 영국 바이오뱅크에 저장된 45만명의 게놈 정보와 건강데이터 분석과 설문조사를 1차적으로 실시했다. 그 다음 영국 바이오뱅크에서 무작위로 8만 5000명을 선정해 손목형 활동 추적기로 깨어있고 잠드는 시간 등을 분석했다. 그 결과 아침형 인간과 저녁형 인간의 차이를 만드는 게놈은 최소 24개에서 351개에 이르는 것으로 밝혀졌다. 또 유전자의 차이에 따라 기상시간이 25~30분 가량 차이가 날 수 있다는 사실을 확인했다. 아침형 인간과 저녁형 인간을 나누는 것은 뇌가 외부 빛 신호에 반응하는 방식과 내부 생체 시계의 기능을 동조화시키는 게놈의 차이 때문이라고 연구팀은 설명했다. 마이클 위든 영국 엑스터대 의대 교수는 “이번 연구는 다양한 사람들이 어떻게 다른 생체시계를 가질 수 있는지를 결정하는 것이 다름 아닌 유전자 때문이라는 것을 보여주고 있다”라고 설명했다. 위든 교수는 이어 “신체시계 유전자 조절을 통해 조현병이나 우울증 같은 정신질환을 고칠 수 있다는 가능성을 보여준 것 뿐만 아니라 생체시계가 교란된 사람에게 사전에 개입해 정신건강의 악화를 막을 수 있게 도와줄 것으로 기대한다”고 덧붙였다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 서해안 갯벌에서 나일론을 만들어 낼 수 있는 미생물 유전자를 찾아냈다. 한국생명공학연구원 합성생물학전문연구단은 특정 조건에서만 반응이 나타나도록 한 DNA 설계기술인 ‘인공 유전자회로기술’을 개발해 서해안 갯벌에서 나일론을 만들 수 있는 기능을 가진 효소 유전자를 발견했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 최신호에 실렸다. 나일론은 플라스틱, 식품 포장재료, 타이어 코드, 직물 등을 만드는데 사용되는 합성섬유이다. 나일론을 합성하기 위해서는 나일론 원료가 되는 카프로락탐이 있어야 한다. 그런데 카프로락탐은 벤젠으로 만들기 때문에 제조 과정에서 여러 오염물질이 배출될 수 있다. 이 때문에 많은 연구자들이 친환경적으로 카프로락탐을 생산하는 방법을 찾아왔다. 연구팀은 카프로락탐을 만들어 낼 수 있는 효소단백질을 찾기 위해 카프로락탐을 만나면 형광빛을 내는 유전자 회로 ‘CL-GESS’(씨엘-게스)를 만들었다. 그 다음 서해안 갯벌에서 발굴된 유전체들을 모아놓은 메타게놈 라이브러리를 만든 뒤 씨엘-게스를 장착한 대장균을 만들었다. 카프로락탐을 만들어 내는 효소가 존재하면 형광색을 띄도록 함으로써 입실론(ε)-카프로락탐을 만들어 내는 효소 단백질을 찾아냈다. 새로운 촉매반응을 발견하기 위해서 기존에는 세포배양, 효소반응, 물리화학적 분석이라는 복잡한 과정을 반복해야 했기 때문에 시간이 오래 걸려야 했다. 이번에 개발한 기술은 유전자 회로를 도입한 초미세반응기를 활용했기 때문에 짧은 시간 동안 많은 효소유전자들을 분석할 수 있다는 장점이 있다. 염수진 생명연 박사는 “이번 연구결과는 기존에 잘 알려진 유전자에서도 새로운 부수적 반응이 일어날 수 있음을 보여주는 한편 대량 유전체 자원의 기능을 유전자회로 기술로 빠르게 비교분석할 수 있다는 것을 입증했다는데 의미가 크다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2019년 새해가 벌써 열흘이나 지났습니다. 올해는 돼지의 해라지만 엄격히 보자면 띠가 바뀌는 것은 24절기 중 1년의 시작이라고 할 수 있는 ‘입춘’을 기준으로 하기 때문에 아직은 ‘개띠’ 해입니다. 인류가 처음으로 가축화시킨 동물인 개는 약 3만 3000~3만 5000년 전에 회색 늑대와는 완전히 다른 종으로 분리됐고 약 1만 2000~1만 4000년 전부터 인류와 함께 한 것으로 추정되고 있습니다. 이처럼 오랜 시간을 인간과 함께했기 때문에 영어에서는 개를 ‘사람의 가장 좋은 친구’(Man´s best friend)라는 관용구로 표현하기도 합니다. 개를 키워본 분들은 잘 아시겠지만 종류별로 성격이 천차만별입니다. 미국 애견협회 홈페이지에 들어가 보면 개를 키우려는 사람들의 선택에 도움을 주기 위해 사진과 함께 품종별 특성과 활용도에 대해 설명해 놓고 있습니다. 보더콜리는 ‘임무에 충실하고 사랑스럽고 똑똑하며 활기차기’ 때문에 양치기 같은 목축에 적합하고 독일산 셰퍼드는 ‘충직하고 용감하며 똑똑하다’라고 설명하면서 경비견으로 키워진다는 식입니다. 그런데 최근 과학자들의 연구에 따르면 실제로 개들은 애견협회에서 설명하고 있는 것처럼 종류별로 특성이 제각각 다르고 이는 유전자에 뿌리를 두고 있답니다. 미국 애리조나대 인류학부, 워싱턴대 행동·유전체학연구실, 프린스턴대 분자생물학과, 펜실베이니아대 수의학과 공동연구팀은 101종, 1만 7000여 마리의 개에 대한 행동자료와 게놈 데이터를 비교 분석한 결과 개들의 특성을 보여 주는 DNA 위치가 있으며 이들을 통해 개의 성격을 파악할 수 있음을 밝혀냈습니다. 이 연구 결과는 미국 콜드스프링하버 연구소에서 운영하는 생물학 분야 출판 전 논문공개 사이트인 ‘바이오아카이브’(bioRxi)에 2019년 새해 첫날 실렸습니다. 연구팀은 개와 개 주인들을 대상으로 펜실베이니아대 수의학과 동물윤리학자인 제임스 서펠 교수가 개발한 ‘개 행동평가 및 연구 설문’(C-BARQ)을 실시했습니다. C-BARQ는 훈련 정도, 애착, 공격성 등 개에게서 흔히 나타나는 14가지 특성을 정량화해 한눈에 볼 수 있는 조사기법입니다. 연구팀은 이렇게 얻은 행동 데이터를 종별로 분류한 뒤 해당 종의 유전자 데이터(게놈)와 비교했습니다. 그 결과 연구팀은 개들의 성격을 규정하는 14가지 특성과 연관된 131개의 DNA 위치(핫스팟)를 찾아냈습니다. 개의 종류별로 활성화된 DNA 핫스팟이 다르고 어느 부분이 활성화돼 있느냐에 따라 개의 특성과 성격이 규정된다는 것입니다. 재미있는 것은 이번에 발견한 개들의 DNA 핫스팟이 사람의 특성과 성질을 나타내는 DNA 위치와 매우 유사하다는 점입니다. 개들의 공격성과 관련된 DNA 핫스팟은 사람들에게서도 공격성에 영향을 미치는 유전자 위치와 거의 일치한다고 합니다. 또 개의 학습 능력이나 훈련의 용이성과 관련된 DNA 핫스팟은 인간에게서는 학습이나 정보처리와 관련된 유전자 위치와 비슷하다는 것입니다. 추가적인 연구가 필요한 부분이지만 개들의 행동이나 특성을 결정하는 유전자가 사람에게서도 비슷하게 나타난다고 한다면 불안증이나 우울증 같은 정신적 장애를 치료하는 데도 도움이 되지 않을까 연구팀은 기대하고 있습니다. 개와 사람의 DNA 핫스팟이 비슷한 것은 우연의 일치일 수도 있겠지만 오랜 세월 함께하며 교감을 가졌기 때문이 아닐까 싶습니다. 가까이 하면 좋아하게 되고 좋아하면 닮는다는 것이 이런 게 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

울산시가 지역병원에서 게놈 정보를 활용한 맞춤형 정밀의료 서비스를 상용화하는 방안을 추진한다. 8일 울산시에 따르면 게놈 허브 도시로 발돋움하는 울산에서 지역 대형병원, 게놈 기업 전문가 등을 중심으로 구성된 ‘게놈 기반 개인 맞춤형 정밀의료 서비스 상용화를 위한 민간추진위원회’(이하 민간추진위원회)가 출범했다.게놈(Genome)은 한 사람이 가진 유전정보 총합을 뜻한다. 이것을 해독해 분석하면 생로병사에 관한 비밀을 알 수 있다. 따라서 게놈은 미래 헬스케어 산업 근간이 되는 정보로 여겨진다. 개인 유전자 정보를 풀어서 타고난 유전적 요인을 알아내면 미리 질병에 대처할 수 있고, 혈액에서 암 게놈 변이를 분석하면 암 환자 진단이나 모니터링이 간편해질 수도 있다. 민간추진위 출범은 지역병원이 지역병원의 한계를 극복하고 경쟁력을 확보하려고 지난 8월 병원 건강검진자를 대상으로 한 게놈 기반 개인 맞춤형 정밀의료 서비스 상용화를 위한 양해각서(MOU)를 체결한 데 이은 후속 조치다. 민간추진위는 7개 지역병원, 게놈 기업, 울산과학기술원(UNIST) 게놈산업기술센터 관계자, 법률전문가, 행정가 등 총 16명으로 구성됐다. 지역병원은 울산대학교병원, 동강병원, 보람병원, 울산시티병원, 울산중앙병원, 울산병원, CK치과병원이 참여했다. 게놈 기반 개인 맞춤형 정밀의료 서비스 상용화 사업은 울산시와 울산과기원 등이 추진 중인 주민 게놈 건강리포트 제공사업과 울산 만명 게놈 프로젝트 성과로 지역 의료기관에서도 게놈 사업 발전성을 인정하고 상용화를 추진하는 것이다. 울산시 관계자는 “앞으로 울산 의료현장에서 시민 건강증진을 위해 임상진단과 진료에 게놈 정보가 적극적으로 활용될 수 있도록 추진할 계획”이라고 밝혔다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

울산시와 울산과학기술원(UNIST)이 북한 평양과학기술대와 손을 잡고 학술·연구 분야의 공동발전을 추진하기로 했다.UNIST는 28일 대학본부에서 전유택 평양과기대 총장과 윤상권 법인사무총장 등 3명이 참석한 가운데 학술교류 및 공동연구를 위한 업무협약을 체결했다. 협약에 따라 두 대학은 교수·학생의 상호교류를 비롯해 연구·산학협력 및 학술회의 공동개최, 학술자료와 출판물의 상호교환 등을 추진하게 된다. 중점 협력분야는 게놈·신약·스마트 공중보건체계 구축 등 바이오메디컬과 국제금융, 기후변화·재난안전 등이다. 정무영 UNIST 총장은 “UNIST와 평양과기대는 한반도에서 100% 영어로 수업하는 ‘글로벌 캠퍼스’라는 공통점과 경쟁력을 갖고 있어 국제 공동연구를 수행하기 수월하다”고 말했다. 앞서 평양과기대 총장 일행은 울산시청 방문해 송철호 시장과 면담했다. 송 시장은 “1997년 이후 남북 교류협력사업에서 인도적 지원 등을 위해 각종 물적 자원 이동이 시작된 곳이 울산항이었다”며 “남북 교류협력 인프라가 잘 갖춰진 울산 특성에 맞는 사업을 개발할 계획”이라고 설명했다. 울산시는 지난 22일 남북교류협력위원회를 개최하는 등 남북교류협력사업에 속도를 내고 있다. 시는 민선 7기 들어 ‘남북교류협력에 관한 조례’ 제정, 2020년까지 남북 교류협력 기금 50억원 조성 등 남북교류 활성화 기반을 조성하는 데 노력하고 있다. 평양과기대는 사단법인 동북아교육문화협력재단과 북한의 교육성이 공동 설립한 이공계 특수대학이자 북한에서 유일한 사립대이다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

울산시와 울산과학기술원(UNIST)이 북한 평양과학기술대와 손을 잡고 학술·연구 분야의 공동발전을 추진키로 하는 등 남북교류사업에 속도를 내고 있다. UNIST는 28일 대학본부에서 평양과학기술대와 학술교류 및 공동연구를 위한 업무협약을 체결했다. 이날 협약식에 평양과기대 측에서 전유택 총장과 윤상권 법인사무총장 등 3명이 참석했다. 업무협약에 따라 앞으로 두 대학은 교수·학생의 상호교류를 비롯해 연구·산학협력 및 학술회의 공동개최, 학술자료와 출판물의 상호교환 등을 추진하게 된다. 중점 협력분야는 게놈·신약·스마트 공중보건체계 구축 등 바이오메디컬과 국제금융, 기후변화·재난안전, 신재생에너지 등이다. 정무영 UNIST 총장은 “UNIST와 평양과기대는 한반도에서 100% 영어로 수업하는 ‘글로벌 캠퍼스’라는 공통점과 경쟁력을 갖고 있어 국제 공동연구를 수행하기 수월하다”며 “두 대학의 교류는 앞으로 남북 과학기술 수준을 높일 것”이라고 말했다. 앞서 평양과기대 총장 일행은 울산시청 방문해 송철호 시장과 면담했다. 송 시장은 “1997년 이후 남북 교류협력사업에서 인도적 지원 등을 위해 각종 물적자원 이동이 시작된 곳이 울산항이었다”며 “남북 교류협력 인프라가 잘 갖춰진 울산 특성에 맞는 사업 개발할 계획”이라고 설명했다. 울산시는 지난 22일 남북교류협력위원회를 개최하는 등 남북교류협력사업에 속도를 내고 있다. 시는 민선 7기 들어 ‘남북교류협력에 관한 조례’ 제정, 2020년까지 남북 교류협력 기금 50억원 조성, 남북교류협력위 구성 등 남북교류 활성화 기반을 조성하는 데 노력하고 있다. 앞으로 북한사진 전시회 개최, 남북경협 선도도시 울산토론회 개최, 남북 교류협력 추진단 구성 등 다양한 사업을 추진한다는 계획이다. 한편 평양과기대는 한국의 사단법인 동북아교육문화협력재단과 북한의 교육성이 공동 설립한 이공계 특수대학이자 북한에서 유일한 사립대이다. 학부와 대학원 강의가 2010년부터 시작됐고, 현재 전기공학·농생명학·국제금융·경영학·의학부 등에 대학원생을 포함해 모두 550여명이 재학 중이다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr