중국에서 한 과학자가 세계 최초로 ‘유전자 편집’ 아기를 탄생시켰다고 주장한 데 대해 중국뿐 아니라 세계 과학계가 윤리 문제를 들어 비판하고 있다. 논란이 커지자 중국 당국도 이번 실험에 대한 조사에 착수했다. 27일 CNN 등에 따르면 중국 과학자 120여명은 이날 중국 소셜미디어(SNS) 웨이보에 공동성명을 내고 해당 실험이 비윤리적이라고 비판했다. 이들은 “인간에게 직접 (유전) 실험을 하는 것은 미친 짓”이라면서 “편집된 유전자가 인간의 게놈(유전체)에 섞이게 되면 예측하기 어려운 결과를 초래할 수 있다”고 강력 비난했다. 이들은 이어 “이 실험이 중국 과학계의 명성에 엄청난 타격을 입힐 것”이라고 경고했다. 앞서 중국 선전남방과기대 허젠쿠이 교수는 26일 특정 유전자를 제거한 쌍둥이를 출산하는 데 성공했다고 주장했다. 그는 유전자 가위를 이용해 후천성면역결핍증(AIDS)을 일으키는 HIV 바이러스 감염을 막는 유전자를 제거했다고 설명했다. 허 교수는 “루루, 나나라는 이름의 쌍둥이 여자아이는 이달 중국 본토에서 태어났고, 이들 부모의 신원은 공개하지 않겠다”고 밝혔다. 지금까지 유전자 편집을 통해 태어난 원숭이는 있었지만 인간은 없었다. 인간의 유전자를 직접 조작하는 연구는 예측 불가능한 부작용에 대한 위험성과 윤리 문제로 금기시돼왔기 때문이다. 해외 과학계에서도 비판이 이어졌다. 영국 옥스퍼드대 줄리안 사부레스크 교수도 “괴물 같은 실험”이라고 비난하며 “사실이라면 쌍둥이들이 나중에 암 등 예상치 못한 유전 문제를 겪을 수 있다”고 지적했다. 유니버시티 칼리지 런던 조이스 하퍼 유전학 교수는 “위험하고 무책임한 실험”이라며 유전자 편집에 대한 공적 논의와 법 제정을 촉구했다. 논란이 확산되자 관련 단체들은 모두 허 교수와 거리를 두고 있다. 허 교수는 ‘선전 하모니케어 병원’에서 이번 연구를 승인 받았다고 주장했지만 이 병원은 “사실무근”이라며 자체조사에 착수했다고 밝혔다. 소속 학교인 남방과기대도 성명을 내고 허 교수가 지난 2월부터 무급휴직 중이었으며 그의 실험에 대해 아는 바가 전혀 없다고 해명했다. 중국 국가위생건강위원회는 허 교수와 그의 실험에 대한 조사에 착수했다. 위원회는 “고도의 책임감과 과학적 원칙 및 법에 따라 관련 사안을 처리하고 그 결과를 제때 공개하겠다”고 밝혔다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

생명은 어디에서 왔을까? 지구상에 있는 모든 세포가 수십억 년 전에 살았던 최초의 세포들로부터 유래했다는 사실을 생각해 보면 아득해진다. 생명이 태어나기 위해서는 반드시 그 이전의 생명이 필요하다. 그렇기에 생명이란 모든 유기체 사이의 희미한 연결고리를 암시하는 것 같기도 하다. 그런데 여기 그 연결고리 밖에서 생명체를 만들어 내고자 하는 과학자가 있다. 그는 이 생명에 ‘합성생명’이라는 이름을 붙였다. ‘인공생명의 탄생’의 저자인 크레이그 벤터의 이야기다.벤터는 합성생물학이라는 새로운 연구 분야에 큰 업적을 남긴 유전학자로, 민간의 인간 게놈 프로젝트를 주도한 것으로도 유명하다. 그는 이 책을 통해 그의 연구가 기반하고 있는 오래된 질문, 즉 “생명이란 무엇인가?”에 관한 과거 과학자들의 고찰로부터 시작해 자신이 이끌었던 합성생명체 연구의 성과와 함의, 미래 전망까지를 조명한다. 합성생명은 ‘온전히 합성된 암호문에 기반한 자기복제 생명’으로 정의된다. 즉, 컴퓨터로 소프트웨어를 만들듯이 DNA를 디자인해 생명체를 만들 수 있다는 이야기다. ‘인공생명의 탄생’에서 눈에 띄는 점은 합성생명을 만들어 내는 과정 자체에 관한 상세한 서술이다. 벤터의 연구팀은 2010년에 M.미코이데스라는 박테리아의 유전체를 모두 인공적으로 합성해 다른 종의 박테리아에 이식하는 실험에 성공하는데, 그 실험의 설계 과정과 시행착오들이 여러 장에 거쳐 서술된다. 때로는 단 하나의 문제를 풀기 위해 연구팀 전체가 몇 년을 매달린다. 벤터는 이렇게 만든 합성유전체의 DNA 서열에 리처드 파인먼의 말을 워터마크로 새겼다. ‘창조할 수 없다면 이해한 것이 아니다.’ 그동안 인류의 관념에서 생명이란 항상 그보다 더 일찍이 존재했던 조상으로부터 기원한 것이었다. 그러나 벤터가 만들어 낸 새로운 세포는 자연적 역사를 가지고 있지 않다. 인류는 진정한 의미에서 생명을 이해하기 위한 첫 관문을 통과한 것일까? 이제 벤터는 더 나아가 과감한 상상을 펼친다. 합성생명은 생물에 관한 인류의 지식을 놀라운 수준으로 증폭하고 새로운 형태의 작물들을 만들어 낼지도 모른다. 빛의 속도로 이동하는 생명의 정보를 상상할 수도 있다. 합성생물학의 파도가 과연 인류의 인식을 어디까지 넓혀 갈지, 지금 이 시점에서는 추측만 할 수 있을 뿐이다. 하지만 그 흐름을 조금이나마 이해한다면, 파도 타기는 더 재미있는 일이 될 것이다.

특정 지역의 여러 학교 학생들이 급식을 먹은 뒤 집단 설사나 식중독을 일으켜 보건당국에서 역학조사를 실시한다는 뉴스를 간혹 들을 수 있습니다.역학조사는 질병이 발생했을 때 개별 환자에 대한 관찰조사를 바탕으로 통계적 분석을 거쳐 법칙성을 찾아내는 일입니다. 집단 식중독이 발생했을 경우 환자들의 혈액을 채취하고 먹었던 음식을 수거해 실험실에서 세균이나 바이러스를 검사하고 환자 발생 분포와 빈도, 발생시간 등을 그래프로 만드는 등 전염 경로와 확산 속도를 파악해 대응 방안을 마련하는 것이 역학조사의 일반적인 과정입니다. 이런 현대 역학조사를 처음 만들어 낸 것은 19세기 중엽 영국 런던의 뒷골목을 휩쓸던 콜레라 확산을 막기 위해 고군분투한 존 스노(1813~1858) 박사입니다. 그 이후 역학은 공중보건에 중요한 수단이 됐습니다. 역학은 감염자 파악과 그와 접촉한 사람에 대한 시공간 정보를 확보하는 것이 핵심이라고 합니다. 문제는 최근 들어 교통수단의 발달로 개인의 활동반경이 커지고 도시가 확대되면서 불특정 다수와 감염자가 접촉할 기회가 늘어나고 있다는 것입니다. 이 때문에 에볼라 바이러스나 메르스, 중증급성호흡기증후군(SAS)처럼 갑자기 나타나 순식간에 확산되는 경우 역학조사가 쉽지 않다고 합니다. ●도시발달로 역학 조사 어려워져 영국 글래스고대 수의대 생물다양성연구소, 바이러스연구센터, 모어던연구소 공동연구팀이 인공지능(AI)의 한 분야인 머신러닝(컴퓨터가 스스로 방대한 데이터를 분석해서 미래를 예측하는 기술)을 이용해 에볼라 같은 치명적 바이러스의 원인숙주가 무엇인지 찾아낼 수 있는 알고리즘을 개발, 이런 문제를 해결할 수 있게 됐다고 합니다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 최신호에 실렸습니다. 바이러스 전파 원인을 미리 알 수 있다면 그에 대한 사람들의 접촉을 제한하거나 백신 개발 같은 대응책을 발빠르게 마련해 피해를 최소화할 수 있게 됩니다. 마치 영화 ‘마이너리티 리포트’에서처럼 전염병이 발생하기 전에 발병원인을 차단할 수 있게 되는 것이지요. ●알고리즘 숙주 예측 정확도 72% 연구팀은 우선 인간을 감염시킬 수 있고 원인숙주가 비교적 명확하게 알려진 수백 개의 바이러스에 대한 역학 데이터와 게놈 정보를 수집했습니다. 연구팀은 이렇게 수집된 바이러스의 RNA 게놈 정보를 바탕으로 영장류, 설치류 등 11개 동물 그룹 중 어느 집단이 바이러스의 숙주가 될 가능성이 높은지 예측할 수 있는 머신러닝 알고리즘을 만들었습니다. 원인 바이러스와 확산 경로가 알려진 전염병 데이터를 바탕으로 알고리즘을 테스트한 결과 바이러스의 숙주를 72%의 정확도로 예측했다고 합니다. 또 연구팀은 이번 알고리즘을 이용해 아프리카 남부지역 풍토병이면서 치사율이 높은 에볼라 바이러스의 원인숙주를 분석했습니다. 그 결과 지금까지 알려진 것처럼 에볼라 바이러스 원인숙주는 과일박쥐 같은 설치류가 아니라고 합니다. 이번 AI 알고리즘에 따르면 우간다와 코트디부아르에서 발견된 두 종류의 에볼라 바이러스 모두 박쥐가 아닌 영장류에게서 옮겨졌을 가능성이 높다는 결과가 나왔답니다. AI가 질병의 원인을 밝혀내고 대응책을 마련하는 ‘의사 탐정’ 역할까지 하게 된다는 이번 연구 결과를 보고 있노라니 문득 AI가 인간이 할 수 있는 모든 일을 대신해 사람이 할 수 있는 일은 완전히 사라져 인간 존재의 의미까지 사라지는 것이 아닐까 하는 걱정이 들기도 했습니다. edmondy@seoul.co.kr

현존하는 호랑이 종류가 6종밖에 남지 않았음을 확인한 연구 결과가 나왔다. AFP통신 등 외신은 25일(현지시간) 이날 생물학 분야 학술지 ‘커런트바이올로지’에 이런 내용이 담긴 연구논문이 발표됐다고 전했다. 이 논문에 따르면, 현존하는 호랑이 아종 6종은 벵골호랑이와 시베리아호랑이(아무르호랑이), 남중국호랑이(아모이호랑이), 수마트라호랑이, 인도차이나호랑이, 말레이호랑이다. 지금까지 학자들은 페르시아호랑이(카스피호랑이)와 자바호랑이, 그리고 발리호랑이가 멸종한 이후로도 호랑이 수가 급격히 줄면서 현존하는 호랑이 아종이 얼마나 되는지를 두고 논쟁을 벌였다. 어떤 학자들은 호랑이 아종이 6종이라고 생각했고 또 어떤 학자들은 5종이라고 주장했다. 심지어 일부 학자는 2종밖에 남지 않았다는 주장을 펼치지고 했다. 이처럼 호랑이 아종 수를 두고 논쟁을 벌인 이유는 남은 아종 수에 따라 보호를 위해 들여야 하는 노력이 달라질 수 있기 때문이다. 이에 따라 이번 연구는 서식지 감소와 밀렵 등으로 전 세계에 4000마리도 채 남지 않은 야생 호랑이들을 지금보다 더욱 잘 보호하기 위한 노력에 도움이 될 것으로 보인다. 미국과 러시아, 그리고 중국의 학자들이 참여한 이번 연구진은 호랑이를 유전적으로 구별할 수 있는 6종의 아종으로 분류되는 것을 확인하기 위해 호랑이 개체 32마리의 전체 게놈(모든 유전정보)을 분석했다. 논문에 따르면, 호랑이는 200만~300만 년 전부터 지구상에 존재한 것으로 추정되지만, 현생 개체군의 기원은 약 11만 년 전으로 거슬러 올라간다. 이 시기에 호랑이들은 역사적인 개체군 병목현상(생물 개체 수 감소에 따라 유전자의 다양성이 상실돼 특정 유전자가 집단 내에서 퍼지는 것)을 겪었다. 이번 분석에서는 서로 다른 호랑이 개체군 사이에 번식이 이뤄진 흔적은 거의 없는 것으로 나타났다. 이처럼 유전적 다양성이 낮다는 것은 각 아종이 고유의 진화 역사를 지니고 있다는 것을 보여준다. 이는 또한 호랑이를 재규어 등 다른 대형 고양잇과 동물들과 구분한다. 다른 동물들은 대륙 전역에서 아종 간 교잡이 더 널리 이뤄져 왔기 때문이다. 연구에 참여한 중국 베이징대의 뤄슈진 박사는 “호랑이가 모두 닮은 것이 아니다. 주된 차이점은 체구와 털 색깔 등이 있다”면서 “러시아에 사는 시베리아호랑이는 인도네리아호랑이와 진화적으로 다르고, 말레이시아와 인도네시아의 호랑이도 다르다”고 설명했다. 연구진은 “호랑이 개체 수의 감소 추세를 역전하려면 호랑이 종의 유전적 다양성과 진화의 독창성, 그리고 잠재력을 보존하기 위해 노력을 최대화해야 한다”고 강조했다. 사진=123rf(위), 커런트바이올로지 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

호황을 누리던 울산 경제가 최근 몇 년 새 심각한 위기에 처했습니다. 9회 말 패전 위기에 등판한 구원투수로 ‘위기의 울산호’ 구하기에 나섰습니다. 일자리를 만들고, 침체된 경제를 살릴 해법을 찾는 데 하루하루를 보내며 울산의 새로운 미래를 그렸고, 영광을 다시 찾을 수 있다는 희망도 봤습니다. 희망으로 그득한 미래 울산을 위해 시민과 함께 힘차게 뛰겠습니다. 송철호(69) 울산시장을 23일 집무실에서 만나 민선 7기를 그려내는 시정 방향을 들어 봤다. 대담: 송한수 부국장·사회2부장→시정 목표인 일자리 창출과 지역경제 활성화 해법을 구체화해야 하는데. -3대 거점을 중심으로 일자리 세부사업을 가지런히 다듬고 있다. 부유식 해상풍력 클러스터 조성은 기존의 조선해양 플랜트 산업과 신재생 에너지의 컬래버레이션을 통해 부유식 해상풍력을 ‘제2의 조선산업’으로 키우겠다는 전략이다. 정부도 관심을 가지고 적극 지원하겠다는 입장을 보였다. 또 문화관광 산업은 새로운 성장의 한 축을 담당할 것이다. 현재 추진 중인 반구대암각화 선사문화관광지와 태화강 국가정원 등은 국내뿐 아니라 세계적인 관광자원이다. 크루즈 관광이 큰 몫을 해내리라고 믿는다. 특히 항만과 석유화학 인프라를 활용한 ‘동북아 에너지 메카 육성’은 울산을 세계적인 산업·경제 도시로 이끌 것이다. 항만, 석유화학 인프라, 동북아오일허브 등을 기반으로 국제 에너지 시장에 대응하고, 북방경제협력을 통해 액화천연가스(LNG) 신시장을 주도해 나갈 생각이다. →울산은 산업도시다. 침체된 산업을 살릴 방법은. -자동차, 조선해양, 석유화학은 울산의 핵심 산업이다. 정보통신기술과 융합을 통한 주력 산업 첨단화를 추진하고 있다. 정보기술(IT), 바이오기술(BT). 게놈 기반 바이오헬스, 3차원(3D) 프린팅 산업, 이차전지 산업 등 4차 산업혁명의 꽃을 활짝 피워 산업 수도의 위상을 되찾겠다. 자율주행차, 친환경 전기차·수소차 개발사업은 상당한 속도를 내고 있다. 조선산업도 스마트 공장 지원 등을 통해 불황을 극복할 것으로 기대한다. 바이오화학과 정밀화학으로 석유화학산업 사업화를 다양화하고, 신소재 개발을 위한 투자도 늘리고 있다.→부유식 해상풍력발전사업에 정성을 들이는데. -울산 앞바다는 해상풍력발전에 좋은 조건을 두루 가졌다. 따라서 정부 주도의 국산화 기술 개발과 민간 주도의 발전단지 조성이란 투 트랙으로 사업을 추진하고 있다. 무엇보다 (세지 않아도 꾸준히 부는) 양질의 바람과 40m 이상 수심 등 최적의 자연조건과 부유체를 만들 수 있는 조선해양 플랜트 산업기반, 생산한 전기를 연결할 계통망과 소비처를 갖춘 게 울산이다. 2021년 생산이 종료되는 동해가스전을 재활용한다는 측면에서 정부의 ‘재생에너지 3020’ 정책에 상징적인 사업도 될 수 있다. 현재 대학·연구기관·기업 등에서 (울산 앞바다) 부유식 해상풍력발전 실험을 진행하고 있다. 국내외 민간기업의 투자 의향으로 사업에 속도가 붙었다. →울산을 북방경협 중심기지로 만들겠다고 했는데. -북한을 포함해 러시아 등 유라시아 극동 국가들과의 경제협력을 통해 침체된 울산 경제를 살릴 계획이다. 울산항에 러시아 천연가스 비축기지와 인프라를 구축하고, 북극 자원과 화물 운송을 위한 북극항로도 활성화할 계획이다. 이를 위해 지난 9월 러시아 블라디보스토크시에서 열린 동방경제포럼에 참석해 추진 계획을 밝혔고, 블라디보스토크시와 우호협력도시 협약도 맺었다. 두 도시는 한국의 신북방정책과 러시아의 신동방정책에 중요한 역할을 할 것이다. 러시아의 원유·가스 극동지역 비축기지를 울산에 유치하려고 제안한 러-산(Ru-san·러시아+울산) 마켓’ 개설과 조선산업 협력 등을 위한 후속 조치도 준비 중이다. 지난 16일 블라디보스토크 부시장 등이 울산을 방문한 것도 이 때문이다. 울산을 환동해 해상 물류기지와 동북아 에너지 메카로 만드는 큰 힘이 될 것이다. →크루즈 산업 육성 계획은. -대표적인 고부가가치 산업으로 관심을 갖고 있다. (해양수산부 자료를 보면) 올해 아시아 크루즈 관광객은 지난해(470만명)보다 17% 늘어난 510만명으로 전망된다. 하지만, 울산엔 전용 부두가 없고 편의시설도 부족해 이벤트성으로 잠시 입항한다. 반면 크루즈 산업을 위한 해양과 항만 인프라는 훌륭하다. 산악, 해양, 생태, 산업, 역사·문화 등 관광객을 유인할 자원도 풍부하다. 무엇보다 관광산업을 신성장 산업으로 육성하려면 크루즈 산업 활성화가 꼭 필요하다. 그래서 크루즈 전용 부두와 터미널을 갖추는 데 힘을 모을 계획이다. 현재 10만t급 이상 크루즈 선박이 접안할 수 있는 전용부두를 건립하기 위한 기본 구상 및 타당성 조사 용역을 낼까 한다. →인접한 도시와의 상생도 중요한데. -지방 도시가 수도권과 경쟁하려면 인접 도시와 손을 맞잡고 함께 대응해야 한다. 울산은 포항·경주와 ‘해오름 동맹’을, 부산·경남과 ‘부·울·경 상생협약’을 맺어 동반 발전을 꾀한다. 해오름 동맹은 결성 2년 만에 문화, 예술, 관광 등 사업 영역을 넓히고 있다. 상수도 시설 공동이용 등 주민 불편 해소에도 성과가 적잖다. 부·울·경 상생협약은 3개 지역을 ‘원팀’으로 묶어 광역 행정과 경제 발전을 이루려는 것이다. 민선 7기 출범 전인 지난 6월 26일 협약을 체결한 데 이어 광역교통, 수자원 통합, 혁신경제, 통합안전, 신공항 추진 등 5개 분과를 꾸렸다. 지난 10일에는 3곳 단체장 토크콘서트를 마련해 동남권 상생발전 결의문을 발표하고, 광역교통망 확충, 북방경제협력 등을 위해 공동 노력할 것을 약속했다. →취임 초기부터 강조한 소통행정은 어떻게 되고 있는지. -소통은 민주사회에서 가장 합리적이고도 공정한 의사결정 방법이다. 민선 7기 시정 운영 원칙도 소통과 화합의 협치 행정으로 내걸었다. 1호 공약인 시민신문고위원회 출범이 소통행정의 시작이다. 시립미술관 건립 공론화에 대해서도 나름대로 좋은 열매를 맺었다. 일자리 문제 해결에서도 노사 간 사회적 대타협을 거쳐 차츰 실마리를 찾고 있다. 앞으로 노사민정 ‘화백회의’를 통해 노사 문제 해결방안을 더불어 모색하고, 미래비전위원회를 통해 주요 정책과 현안을 해결해 나가겠다. 정리 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr ■송철호 울산시장은 인권변호사 출신…‘지역주의 족쇄’ 풀고 8전9기 신화 송철호 울산시장은 인권 변호사에서 정치인으로 변신해 9번의 선거 도전 끝에 당선돼 ‘8전 9기’의 신화를 썼다. 송 시장은 부산 중구 보수동에서 태어났으나 초·중학교를 전북 익산의 할머니 댁에서 보냈다. 다시 부산으로 와서 부산고와 고려대 행정학과를 졸업한 뒤 1982년 사법시험(24회)에 합격해 1985년 부산에서 변호사 개업을 했다. 개업과 동시에 노동인권 변호사로 활동했지만, 사회운동에 직접 뛰어들지는 못하다가 1987년 민주항쟁을 계기로 현실 정치에 참여하게 됐다. 1987년에는 울산으로 옮겨 6월 항쟁과 ‘노동자 대투쟁’ 과정에 노동인권 변호를 전담했다. 이 덕분에 그는 노무현 전 대통령, 문재인 대통령과 함께 ‘영남 인권변호사 3인방’으로 불렸다. 정치 인생은 쉽지 않았다. 1992년 울산 중구 총선 출마를 시작으로 지난 6·13지방선거까지 26년 동안 총선 6번과 지방선거 3번 등 9번의 선거를 치렀다. 첫 선거부터 8번을 모두 패한 뒤 올해 지방선거에서 당선돼 ‘8전 9기’의 신화를 썼다. 할머니 댁에서 잠시 보낸 시간이 선거 때마다 ‘지역주의 족쇄’로 그의 발목을 잡기도 했다. 그의 헌신적인 지역봉사 활동이 ‘지역주의 족쇄’를 풀었다. 울산국립대유치추진위원장, 경부고속철도 울산역 추진위원장, 울산광역시쟁취시민운동본부 위원장 등이 대표적 활동이다. 그는 “그 누구도 지연이나 학연, 혈연 등의 이유로 차별받지 않도록 하겠다”고 강조했다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

재능이 있어도 부모의 소득이 낮은 학생은 재능이 없지만 부모의 소득이 높은 학생보다 대학을 졸업할 가능성이 적다는 연구 결과가 나왔다. 미국 뉴욕대 등 연구진이 유전자 게놈을 기반으로 한 새로운 측정을 통해 저소득층 및 고소득층 가정의 아이들에게 재능 유전자가 거의 똑같이 분배된다는 사실을 발견했다. 이는 부유한 가정에서 태어난 사람들과 가난하게 태어난 사람들 사이에 상당한 유전적 차이가 있다는 기존 연구와 상반되는 것이다. 하지만 이번 연구에서는 교육적 성취와 관련한 유전자가 상위 25% 안에 드는 재능 있는 학생들이 저소득층에서 태어난 경우 성공을 보장받지 못하는 것으로 나타났다. 이는 재능이 있어도 소득이 낮은 부모에게서 태어난 학생들 중 약 24%만이 대학을 졸업할 수 있는 것으로 나타났기 때문이다. 심지어 이들 학생은 소득이 높은 부모에게서 태어났지만 재능 유전자가 하위 25%에 드는 재능이 없는 학생들 중 약 27%가 대학을 졸업한 것보다 3% 더 낮은 비율이다. 참고로 재능이 있고 소득이 높은 부모에게서 태어난 학생들 중에서는 63%가 대학을 졸업했다. 이에 대해 연구진은 이번 결과가 저소득층과 고소득층 가정 사이에서 학업적 성취를 바라보는 우리의 시각을 바꿀 수도 있다고 말했다. 연구를 이끈 케빈 톰 경제학부 부교수는 “만일 부모의 지원을 받지 못하면 심지어 천부적인 재능이 있어도 힘든 경쟁을 해야 할 것”이라고 말했다. 또한 연구에 참여한 니콜라스 파파고지 존스홉킨스대 경제학부 조교수는 “재능이 있지만 가난한 사람들의 잠재력이 낭비되고 있다. 그리고 이는 그들에게는 물론 사회 경제에도 좋지 않다”고 덧붙였다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 제네틱스’(Nature Genetics) 최근호에 실렸다. 사진=123rf 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

매년 150억원 재단사업비로 생명과학 분야 신진과학자 연구비 지원프로젝트 20년 기념해 한국 과학자 100명 연구과제 지원 예정서경배과학재단(이사장 서경배)은 생명과학 분야 기초연구에서 새로운 연구 활동을 개척하는 창의적이고 열정적인 한국인 신진과학자 다섯명을 최종 선정해 지난 13일 서울 용산구 아모레퍼시픽 본사에서 ‘2018년 서경배과학재단 신진과학자 증서 수여식’을 진행했다. 2016년 ㈜아모레퍼시픽그룹 서경배 회장이 기부한 3000억원을 출연해 세운 공익재단인 서경배과학재단은 ‘혁신적 과학자의 위대한 발견을 지원하여 인류에 공헌한다’라는 비전을 가지고 있다. 지난해부터 2021년까지 매년 신진과학자 다섯명을 선발해 총 25명에게 연구비를 지원할 계획이다. 재단 사업비를 매년 150억원으로 책정했다. 더불어 신진과학자 선발 프로젝트 개시 20년이 경과하는 2036년에는 100명의 한국인 과학자들이 서경배과학재단의 연구비를 지원받게 된다. 올해는 재생 치료 연구, 분자암 생물학, 막단백질 구조생물학, 유전자 조절 기전, 암 유전체 구조 연구 등 다양한 분야에서 신규 연구자가 선정됐다. △김진홍 교수(서울대학교 생명과학과)는 근골격계 퇴행성 질환의 재생 기전에 획기적으로 새롭게 접근하려는 시도(“The origin of regeneration signal from damaged connective tissue that specifies endogenous stem cell differentiation”)로, 고령화 사회에서 주목받는 재생 치료 분야에 기여할 것이라고 평가받았다. △박현우(연세대학교 생화학과) 교수는 세포 배양 시 부착되거나 부유하는 특성이 바뀌는 기전을 파악해 이를 암 전이의 치료에 활용하는 연구 과제(“The Biology of Epithelial-Hematopoietic Conversion”)를 제안했다. 해당 연구는 세계적으로도 혁신적이면서 독보적인 분야를 열정적으로 개척한 점에서 높은 점수를 얻었다. △우재성(고려대학교 생명과학부) 교수는 간극연결 채널의 구조를 밝혀 세포 간 커뮤니케이션의 메커니즘을 이해하려는 연구(“Molecular structures and mechanisms of Cx43 and Cx36 gap junction channels”)를 제출했다. 생물학의 난제를 획기적으로 해결해낼 혁신적인 주제를 제안했다는 평을 얻었다. △정인경(카이스트 생명과학과) 교수는 삼차원 게놈 구조 변화의 원리를 규명하고 이를 통해 유전자의 발현 조절 기전을 밝히는 선도적인 연구(“Unraveling a principle of 3D chromatin dynamics in gene regulation”)를 제안했다. △주영석(카이스트 의과학대학원) 교수의 주제(“Origins and functional consequences of complex genomic rearrangements in cancer cells”)로, 암세포에서 유전체의 구조 변이가 암 유전체 발현에 미치는 영향을 밝히기 위한 선도적이고 혁신적인 연구를 제안했다. 서경배과학재단은 지난 1~4월 연구과제를 공모해 총 92개 연구과제를 접수했다. 국내외 석학으로 구성된 심사위원단의 1차 서류 심사(5~6월)를 벌이고, 2차 패널 토론(7월)과 발표 및 토론 심사(9월)를 거쳐 이들 신규과학자를 선발했다. 선발된 과학자들에게는 5년간 매년 3억~5억원 규모로, 총 125억원을 지급할 방침이다. 정진하 심사위원장은 “2018년 서경배과학재단 연구 지원 사업 심사를 통해 많은 연구자들이 점점 더 혁신적이고 모험적이며, 장기적인 연구를 생각하고 있다는 사실을 확인할 수 있었다”면서 “이번에 선정된 창의적이고 열정적인 신진과학자분들이 앞으로 재단의 지원을 통해 각자의 분야에서 세계적인 생명과학자로 성장할 것으로 기대한다”는 심사 소회를 전했다. 서경배 이사장은 “눈에 보이는 하늘 밖에도 무궁무진한 하늘이 있다는 ‘천외유천(天外有天)’을 향한 믿음에서 시작된 서경배과학재단은, 인류를 향한 위대한 발자취를 내딛는 과학자의 탄생을 염원한다는 준엄한 미션을 품고 있다”며 “인류의 삶의 질을 높이는 데 중요한 토대가 되어줄 생명과학 기술 발전을 위해, 앞으로도 석과불식(碩果不食)’의 마음으로 다음 세대와 인류를 위한 새로운 씨앗이 되어주실 신진과학자분들의 연구 활동을 전폭적으로 지원하겠다”는 뜻을 밝혔다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

2009년 개교한 울산과학기술원(UNIST)이 각종 연구 분야에서 세계적인 성과를 올리며 ‘2030년 세계 10위권 과학기술특성화 대학’ 진입을 향해 순항하고 있다. 13일 UNIST에 따르면 연구 논문으로 세계 대학 순위를 매기는 ‘라이덴랭킹’에서 지난해 이어 올해까지 2년 연속 국내 1위를 차지했다. 세계 순위도 지난해 36위, 올해 52위로 상위권이다. UNIST는 2015년 9월 과학기술원 전환 이후 더 빠른 성장세를 보인다. 여기에다 원천기술 연구 성과물을 기반으로 한 기술사업화와 창업 지원에 나서 우리나라 과학기술 분야에 ‘신생 돌풍’을 일으키고 있다.UNIST의 논문 질과 연구 능력은 곳곳에서 객관적으로 입증받고 있다. 라이덴랭킹 외에도 지난해 9월 발표한 ‘2017-2018 THE 세계대학 순위’에서 국내 5위를 차지했다. 5대 평가지표 중 논문 피인용도에서는 우리나라 1위(세계 45위)에 올랐다. 또 개교한 지 50년이 안 된 세계 대학 250곳을 대상으로 평가한 ‘논문 피인용도’에서는 UNIST보다 뛰어난 곳이 4곳뿐이었다. THE(Times Higher Education)는 세계 대학평가기관이다. 더불어 네이처 출판그룹에서 발표하는 질적 연구성과 지표인 ‘네이처 인덱스’에서도 ‘저자의 논문당 기여도’ 부문에서 올해 국내 4위를 기록했다. 이는 나이나 경력에 관계없이 연구자에게 전폭적인 지원을 벌인 ‘연구지원 정책’의 성과물인 것이다. UNIST는 연구 논문 발표에 그치지 않고, 상용화에도 박차를 가한다. 교내 벤처기업인 ㈜리센스메디컬, ㈜유투메드텍, ㈜필더세임, ㈜프론티어에너지솔루션, ㈜슈파인세라퓨틱스, ㈜이고비드 등이 기술사업화의 대표적인 사례다. 이들 업체는 지난 1월 팁스(TIPS)에 선정돼 앞으로 3년간 최대 10억원을 지원받아 사업화를 진행한다. 팁스는 중소벤처기업부의 대표적인 기술창업지원 프로그램이다.급속냉각마취 기술을 기반으로 창업한 리센스메디컬은 유테크 밸리의 첫 번째 기업으로 선정돼 30억원을 유치했다. 슈파인세라퓨틱스는 척추손상 환자 치료를 돕는 패치 상용화를, 필더세임은 가상현실에 사용될 착용형 시스템을 개발 중이다. 프론티어에너지솔루션은 차세대 페로브스카이트 태양전지 상용화를, 고비드는 인공지능을 기반으로 한 능동형 상황인식 기술을, 투메드텍은 영상 진단기기와 알고리즘 개발을 통한 축농증 진단기술의 상용화를 하고 있다. 태양전지·해수전지·이차전지 분야에서도 큰 성과를 내고 있다. ‘이차전지 산학연 연구센터’가 지난해 3월 문을 연 이후 한층 더 속도를 내고 있다. 해수전지는 바닷물 속 소듐 이온(Na)을 이용해 전기 에너지를 저장하는 장치다. 지난 5월에는 ‘등부표 해수전지’ 실증시험에도 성공했다. UNIST는 지난달 31일부터 이틀간 울산시와 공동으로 ‘게놈 엑스포’를 개최했다. 게놈 엑스포에는 세계적인 석학, 기업체, 시민 등 1만명이 참여했다. 세계적인 석학들이 연구 성과를 발표해 관심을 끌었다. 팀 허버드 킹스칼리지런던대학 교수가 ‘영국 10만명 게놈프로젝트’를, 박종화 UNIST 교수가 ‘게놈으로 보는 나의 미래’ 등을 발표했다. 앞서 같은 달 23일에는 ‘대사스트레스 세포대응 연구센터’가 문을 열고, 난치병 해결을 위한 새로운 치료제 개발에 나섰다. 이 연구센터는 ‘2018년 선도연구센터 지원 사업’에 선정돼 앞으로 7년간 최대 105억원을 지원받는다. 대사 스트레스로 인한 항암제 무반응성 난치암과 당뇨병 치료를 위한 기술 기반을 마련할 계획이다. 지난 3일에는 ‘유니스트-웨이크포리스트-바젤 생체 장기모사 연구센터’가 개소했다. 이 분야에 세계적인 연구 역량을 가진 미국 웨이크포레스트 의과대학, 스위스 바젤대학 의과대학과 손잡고 신약 개발에 나섰다. 지난 6일에는 ‘세포 간 신호교신에 의한 암제어 연구센터’도 문을 열었다. 세계적인 권위를 가진 교수들이 UNIST의 젊은 인재들을 키우고 있다. 3명의 교수가 정보분석 서비스 기업인 클래리베이트 애널리틱스에서 선정한 ‘2017 세계에서 가장 영향력 있는 연구자(HCR)’에 이름을 올렸다. 로드니 루오프(59) 자연과학부 특훈교수, 조재필(49)·김진영(46) 에너지 및 화학공학부 교수다. 루오프 교수는 4년 연속 HCR에 선정됐을 뿐 아니라 소재과학·물리학·화학 등 3분야에서 상위 1% 연구자로 뽑혔다. 세계 상위 1% 연구자로 뽑힌 인물은 한국기관 소속 중 유일하고, 세계적으로도 20명뿐이다. 조 교수는 소재과학 분야에서 2년 연속 선정됐고, 김 교수는 처음으로 이름을 올렸다. 이와 함께 UNIST는 글로벌 인재를 키우는 데 힘을 쏟는다. UNIST와 하버드공대가 지난해부터 손잡고 진행하는 ‘연구 인턴십 프로그램’이 대표적이다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr

日 게놈 편집 활용… 암 치료제 기술 개발 대량 생산 가능… 안전성 검증 시간 걸려‘게놈 편집’이라는 유전자 조작기술을 활용해 암·간염 치료약의 핵심 성분이 함유된 계란을 대량으로 생산할 수 있는 원천기술이 일본에서 개발됐다고 아사히신문이 전했다. 계란 1개에 들어 있는 해당 성분을 시가로 환산하면 최고 30억원에 이른다고 신문은 설명했다. 5일 아사히에 따르면 일본 산업기술종합연구소 바이오메디컬 부문 오이시 이사오 부문장 등 연구팀은 암과 간염 등 치료약에 사용되는 단백질 ‘인간 인터페론β(베타)’가 함유된 계란을 낳는 닭을 만들어내는 데 성공했다. 연구팀은 “대장균이나 배양세포 등을 이용해 인간 인터페론β를 생산하는 방법은 이미 개발돼 있으나 대규모 전용시설이 요구되는 등 복잡하고 비용이 많이 들었다”면서 “그러나 이번에 개발된 방법은 번식이 쉬운 닭의 알을 이용하는 것이어서 획기적으로 싼값에 대량생산이 가능하다”고 설명했다. 연구팀은 먼저 수탉의 배아에서 정자의 근원이 되는 세포를 분리해 배양했다. 여기에다 인간 인터페론β 생성 유전자를 게놈 편집기술을 이용해 삽입한 후 다른 수탉의 배아로 보내 부화시켰다. 이렇게 해서 태어난 수탉을 야생 암탉과 교배시키자 인간 인터페론β를 함유한 알을 낳는 암탉이 태어났다. 시판 가격으로 환산하면 6000만~3억엔의 가치를 갖는다고 연구팀은 설명했다. 그러나 효과와 안전성이 최종 검증되기까지는 상당한 시간이 걸릴 것으로 보인다. 도쿄 김태균 특파원 windsea@seoul.co.kr

유골 화석, 빅데이터로 DNA 게놈 분석 혈연 관계·집단적 이동 등 고대사 파악 네안데르탈-데니소바인 혼혈 자녀 존재 유전자 1.7% 현 인류와 일치…교류 시사‘고고학자’라는 단어를 들으면 많은 사람들은 페도라 모자를 눌러쓰고 낡은 크로스백을 맨 채 유적을 찾아 유럽, 아프리카, 아시아 등 세계 전역을 종횡무진 누비는 영화 속 주인공 ‘인디아나 존스’를 떠올린다. 19~20세기 중반까지만 해도 고고학자들은 보물 사냥꾼인 인디아나 존스까지는 아니지만 유물을 찾기 위해 먼지를 뒤집어쓰고 몸을 움직이는 현장 작업자 같은 분위기였던 것이 사실이다. 그렇지만 최근 많은 고고학자들은 현장 작업도 하고 있지만 인공위성이나 컴퓨터 프로그램, 각종 실험기구에 둘러싸여 있는 과학자의 모습에 더 가깝다. 실제로 고고학계에서는 발굴된 유물의 DNA 분석을 통해 과거를 추적하는 ‘DNA 고고학’이라는 분야가 주목받고 있다. DNA 고고학은 유적지에서 발굴되는 유기체의 DNA를 분석해 과거 유전적 특징을 과학적으로 규명함으로써 혈연, 민족 간 유연관계, 집단이나 문화의 이동에 대한 고고학적 정보를 자연과학적으로 분석하는 분야다.DNA 고고학은 고고유전학(Archaeogenetics)이나 고유전학(Paleogenetics)이라는 이름으로 불리기도 하지만 엄격하게 구분하자면 고고유전학은 고고학적 해석을 위해 분자유전학적 기술을 접목시킨 것이고 고유전학은 유전학적 입장에서 생물의 진화와 과거 생물의 특징에 대한 연구다. DNA 고고학에서는 빅데이터 처리나 시뮬레이션 같은 첨단 과학기술도 자주 활용된다. 오래된 고대인의 뼈나 유품에서 미량의 DNA 조각을 채취해 분석할 경우 방대한 게놈 정보가 나온다. 방대한 데이터를 비교, 분석해 고인류의 복잡한 관계망을 파악할 수 있게 해 주는 알고리즘과 빅데이터 처리기술은 고고학에 새로운 장을 열어 줬다. 실제로 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 23일자에 실린 독일 막스플랑크 진화인류학연구소, 인류사연구소, 캐나다 토론토대, 러시아 국립과학아카데미 고고학 및 민족지학연구소, 국립노보시비르스크대, 영국 옥스퍼드대 국제공동연구팀의 연구결과만 봐도 DNA 고고학 연구가 얼마나 활발하게 이뤄지고 있는지 알 수 있다. 연구팀은 일반인들이 보기에는 작고 길쭉한 돌맹이처럼 보이는 크기 1~2㎝의 뼛조각들에서 DNA를 추출해 유전자 시퀀스를 분석했다. 그 결과 ‘데니소바 11’로 이름 붙여진 뼛조각의 주인은 네안데르탈인 엄마와 데니소바인 아빠 사이에서 태어난 딸로 사망 시 나이는 13살쯤이라는 사실이 밝혀졌다. 현생 인류는 호모사피엔스 1종만 존재하고 있지만 5만~6만년 전까지만 해도 유럽과 서아시아 지역에 살았던 네안데르탈인, 시베리아와 동남아시아 지역에 살았던 데니소바인 등 최소 3종의 인류(호미닌)가 함께 공존했다. 그러다 네안데르탈인은 5만년 전부터, 데니소바인은 4만년 전부터 서서히 사라져 멸종하게 됐다. 이 때문에 고인류학계에서는 각 인류 종간 분리시기와 교배 여부는 인류 진화를 설명하기 위한 중요한 연구 주제였다.2016년에 막스플랑크 진화인류학연구소 연구진은 시베리아 남부 알타이산맥 동굴에서 발굴한 네안데르탈인 화석 유전자를 분석한 결과 현생인류와 네안데르탈인의 교배가 최소 10만년 전에 이뤄졌다는 사실을 ‘네이처’에 발표하기도 했다. 연구팀은 네안데르탈인과 현생인류 사이에 교배가 있었다면 네안데르탈인과 동시대를 살았던 데니소바인과의 교배도 있었을 것이라는 가정에서 연구를 시작했다. 네안데르탈인과 데니소바인은 약 39만년 전 유전적으로 분리돼 다른 종이 됐다. 연구팀은 엄마 네안데르탈인 유전자를 분석해 러시아 데니소바 동굴 부근으로 이동한 초기 네안데르탈인보다 서유럽에 살고 있었던 후기 네안데르탈인 유전자와 더 가깝다는 사실도 밝혀냈다. 데니소바 11의 미토콘드리아 DNA를 분석한 결과 이 혼혈소녀는 현생인류와 1.7% 정도의 유전적 일치도를 갖고 있는 것으로도 나타났다. 데니소바 11이 태어나기 이전 데니소바인, 네안데르탈인과 현생인류의 조상 간 교류가 있었음을 짐작하게 하는 대목이다. 스반테 파에보 독일 막스플랑크연구소 박사는 “이번 단일 게놈분석만으로도 현생인류의 친척들 간 교류가 생각보다 더 잦았다는 것을 추정할 수 있다”며 “현생인류는 호모사피엔스의 단일 순수혈통이 아니라 인류의 다양한 친척종들과 교배해 유전자가 섞여 있는 종이라는 것을 알 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구상 모든 생명체의 삶과 죽음에는 DNA 유전정보를 담은 게놈(유전체)이 관여하고 있다. 사람은 32억쌍에 이르는 DNA 염기를 갖고 있는데 이 중 하나만 잘못돼도 희귀 유전병이나 암으로 고통을 받게 된다. 과학자들은 이 문제를 해결하기 위한 다양한 방법을 찾아왔지만 번번이 실패했다.그러던 중 최근 인간은 ‘유전자 가위’라는 강력한 도구를 손에 넣게 됐다. 유전자 가위는 DNA에서 문제를 일으키는 염기서열을 찾아 잘라내고 정상적인 유전자를 붙여 넣거나 특정 염기를 다른 염기로 교체하는 일종의 ‘유전자 편집 기술’이다. 현재 쓰이는 3세대 ‘크리스퍼’ 유전자 가위는 1, 2세대보다 만들기 쉽고 가격이 저렴해 많은 과학자들이 다양한 분야에서 활용하며 연구하고 있다. 유전자 가위를 이용한 ‘유전자 드라이브’로 페스트를 비롯해 각종 질병의 매개체가 되는 시궁쥐를 절멸시키는 연구가 진행되는가 하면 간에서 생성되는 콜레스테롤 양을 줄이도록 유전자를 편집해 심근경색을 예방하는 실험이 성공하기도 했다. 미국 캘리포니아 샌디에이고대(UC샌디에이고) 생명과학부 연구팀은 크리스퍼 유전자 가위 기술을 이용해 인류에게 해가 되는 개체군을 절멸시킬 수 있는 유전자 드라이브 기술을 확보했다고 생물학 분야 학술데이터베이스 ‘바이오아카이브’(bioRxiv) 4일자에 발표했다. 유전자 드라이브는 특정 유전자가 세대를 거듭하면서 후손들에게 유전되도록 해 결국 해당 종(種) 전체 개체의 유전형질을 바꾸는 기술이다. DNA의 특정 부분을 크리스퍼 가위로 자른 뒤 원하는 기능의 유전자를 붙인 다음 해당 생물종의 유전체에 심으면 생식과 번식을 반복하면서 특정 유전자가 전체에 퍼지는 원리이다. 이 때문에 많은 연구자들은 질병을 옮기는 유해 곤충을 없애거나 질병을 매개하는 기능 자체를 없애버리는 데 활용하기 위한 연구들을 진행하고 있다. 이미 지카바이러스나 말라리아, 뇌염 등을 옮기는 모기를 멸종시킬 수 있는 유전자 드라이브 기술은 실험실 수준에서 확보한 상태다. UC샌디에이고 연구팀은 페스트나 각종 질병의 매개체인 시궁쥐, 집쥐 등 설치류를 제거할 수 있는 유전자 드라이브를 이번에 구축한 것이다. 일반적인 유전법칙으로는 유전자가 후손에게 전달되는 비율은 50%이지만 이번 기술은 암컷 생쥐의 변이된 유전자를 전달할 수 있는 비율이 73%에 이른다. 그렇지만 호주 캔버라 국립대 게탄 버지오 유전학 교수를 비롯한 또 다른 유전자 가위 연구자들은 “유전자 드라이브가 실험실에서는 완벽하게 작동하겠지만 야생에서는 생각만큼 효과를 못 볼 수 있다”며 “유전자 드라이브가 해당 지역의 설치류 전체에 확산되기 위해서는 많은 시간이 걸릴 것이고 그 정도의 시간이면 종의 저항성도 생겨나 더 걷잡을 수 없는 상황이 될 수도 있을 것”이라고 우려했다. 또 미국 펜실베이니아대 의대, 생명공학기업 프리시전 바이오사이언스 공동연구팀은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 어른 마카크 원숭이의 간에서 ‘PCSK9’이라는 유전자를 편집하는 방식으로 ‘나쁜 콜레스테롤’로 알려진 LDL콜레스테롤 생산을 억제해 혈중 콜레스테롤 농도를 낮추는 데 성공했다고 생명공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’ 10일자에 발표했다. 연구팀은 인체에 무해한 아데노연관바이러스에 크리스퍼 유전자 가위를 탑재시켜 마카크 원숭이의 간으로 전달했다. 유전자 가위를 주입하고 4개월 뒤 6마리의 어른 원숭이 간에서 PCSK9 유전자가 기능을 하지 못하게 되면서 혈중 LDL콜레스테롤이 60% 이상 감소됐다고 연구팀은 보고했다. 연구팀은 PCSK9 유전자를 편집해 치료하는 방법이 동물실험을 통해 검증된 만큼 일부 문제점을 개선하면 PCSK9 차단제를 복용할 수 없는 심장질환 환자들에게도 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 제임스 윌슨 펜실베이니아대 유전자치료학 교수는 “이번 연구를 통해 유전자 가위 기술이 인간을 제외한 영장류에서도 효과적으로 작동한다는 사실을 확인하게 됐다”며 “원숭이의 몸에 별다른 문제 없이 콜레스테롤 생성을 억제할 수 있다는 것은 기술의 안정성을 증명하는 것”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 유전자 가위를 이용해 바이러스로 인해 생기는 질병의 근본원인을 찾아내는 방법을 개발했다.기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 김진수 단장과 한국화학연구원 CEVI융합연구단 바이러스예방팀 김천생 박사 공동연구팀은 제3세대 유전자 가위 기술인 ‘크리스퍼 유전자 가위’를 이용해 바이러스 숙주인자를 찾는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 분자생물학 분야 국제학술지 ‘게놈 리서치‘ 최신호에 실렸다. 이번 연구에 참여한 김진수 IBS 단장은 28일 발행된 세계적인 과학저널 ‘네이처’에서 ‘동아시아 스타과학자 10인’ 중 한 명으로 선정되기도 했다. 최근 기후변화와 교류 증가로 메르스, 지카 같은 신변종 바이러스 질환이 증가하는 추세다. 이들 바이러스 질환을 진단하고 치료하며 예방하기 위해서는 바이러스 증식에 관여하는 특정 유전자(숙주인자)를 빠르고 정확하게 찾아내야 한다. 문제는 유전자가 세포 내 DNA에만 3만 여개가 들어있으며 그 형태와 기능이 각각 다르다는 것이다. 이 수많은 유전자 중 숙주인자를 찾아내기 위해 기존에는 혼합 스크리닝 방법과 어레이 스크리닝법이라는 두 가지 방법 중 하나가 활용됐다. 혼합 스크리닝법은 세포를 한꺼번에 모아놓고 세포 내 각각 다른 유전자를 없앤 뒤 어떤 세포에서 바이러스가 죽는지를 살펴보고 숙주인자를 찾아내는 것이다. 어레이 스크리닝은 세포를 열과 행으로 배열해 특정 유전자 발현을 억제하는 siRNA의 반응을 일일이 관찰하는 기술이다. 연구팀은 각각의 단점을 극복하기 위해 두 기술을 결합시킨 기술을 개발했다. 연구팀은 이를 활용해 봄과 여름철 영유아에게 수족구를 일으키는 콕사끼바이러스 증식에 관여하는 숙주인자를 밝혀내는데 성공했다. 김진수 단장은 “이번 연구는 생명공학 분야 혁신적 기술인 크리스퍼 유전자 가위가 바이러스 치료제나 예방백신을 개발하는데도 도움이 될 수 있음을 보여준 것”이라며 “특히 이번 스크리닝 기술은 대규모 병원체 분석 등에 강력하게 활용될 수 있는 분석도구가 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

김진수(서울대 화학과 교수) 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단장과 김빛내리(서울대 생명과학부 석좌교수) IBS RNA연구단장이 세계적인 과학저널 ‘네이처’가 28일자 특별판에 발표한 ‘동아시아 스타 과학자 10인’으로 선정됐다.‘게놈 에디터’ 김진수 단장은 원하는 유전자를 잘라내 유전질환을 치료하는 데 활용할 수 있는 유전자 가위 분야에서 뛰어난 성과를 보이고 있다. 특히 3세대 유전자 가위인 ‘크리스퍼-캐스9’을 활용해 작물 생산량을 늘리거나 근육량을 늘린 돼지 등을 개발하는 한편 유전자 변형으로 인해 나타나는 희귀 질병을 치료하기 위한 연구 성과들을 발표했다. ‘RNA 탐구자’ 김빛내리 단장은 생물의 유전자 발현을 조절하는 ‘마이크로 RNA’ 분야에서 세계적인 연구 성과를 내고 있다. 2001년 서울대 교수로 처음 부임했을 때만 해도 김 단장이 연구하던 마이크로 RNA는 생소한 연구 분야였다. 척박한 연구환경에도 불구하고 김빛내리 단장은 2003년 마이크로RNA의 생성 과정에 필수적인 ‘드로셔’ 단백질을 발견하고 이후 드로셔 단백질 구조까지 밝혀냈다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘게놈 에디터’와 ‘RNA 탐구자’. 세계적인 과학저널 ‘네이처’가 28일자에 발표한 ‘동아시아 스타 과학자 10인’에 선정된 김진수 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단장(서울대 화학과 교수)와 김빛내리 IBS RNA연구단단장(서울대 생명과학부 석좌교수)에게 붙여진 별명이다. 네이처는 28일자 특별판을 통해 한국, 홍콩, 말레이시아, 싱가포르, 대만 동아시아 5개 국가에서 뛰어난 성과를 보이고 있는 과학자 10인을 선정했다.우선 김진수 단장은 원하는 유전자를 잘라내 유전질환을 치료하는데 활용할 수 있는 유전자 가위 분야에서 뛰어난 성과를 보이고 있다. 특히 3세대 유전자 가위인 ‘크리스퍼-캐스9’을 활용해 작물 생산량을 늘리거나 근육량을 늘린 돼지 등을 개발하는 한편 유전자 변형으로 인해 나타나는 희귀질병을 치료하기 위한 연구성과들을 발표했다. 김 단장은 “유전자 가위를 활용한 치료제 개발은 오랜 시간이 걸릴 수 있지만 유전자 가위를 이용한 유전자 변형 작물은 병에 대한 저항력과 생산성 향상을 통해 보다 빠르게 우리 삶으로 스며들 수 있다”고 언급했다. 김빛내리 단장은 생물의 유전자 발현을 조절하는 ‘마이크로 RNA’ 분야에서 세계적인 연구성과를 내고 있다. 2001년 서울대 교수로 처음 부임했을 때만해도 김 단장이 연구하던 마이크로 RNA는 생소한 연구분야였다. 척박한 연구환경에도 불구하고 김 단장은 2003년 마이크로RNA의 생성과정에 필수적인 ‘드로셔’ 단백질을 발견하고 이후 드로셔 단백질 구조까지 밝혀냈다.네이처는 “김빛내리 단장은 39세의 젊은 나이에 한국의 노벨상이라 불리는 호암의학상을 수상했다”며 “그 과정에서 그는 한국 과학자의 단 19%만을 차지하고 있는 여성과학자의 롤모델이 되었다”고 평가했다. 한편 네이처는 이들 외에 싱가포르의 유방암 연구자인 징메이 리, 홍콩의 전염병 연구자 말릭 페이리스, 대만의 실내오염 연구자 후에이 젠 제니 수, 말레이시아의 바이오연료 연구자인 수 수잔나 유수프 등을 동아시아 스타과학자로 선정했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구상에 유일하게 남아있던 수컷 북부흰코뿔소가 지난 3월 세상을 떠나고 암컷 북부흰코뿔소 2마리가 유일한 개체로 남은 가운데, 이를 되살리기 위한 복원 노력이 계속되고 있다. 미국 샌디에이고동물원 보존연구소 연구진은 그동안 냉동 보관해 온 북부흰코뿔소의 세포를 이용해 개체수를 복원하는 방안을 연구 중이다. 연구진이 북부흰코뿔소 세포의 게놈 염기서열을 분석하고 이를 사촌격인 남부흰코뿔소와 비교한 결과, 남부흰코뿔소를 이용해 북부흰코뿔소를 복원할 수 있는 유전적 다양성을 확인했다. 복원에 이용될 세포는 북부흰코뿔소 9마리에게서 채취한 것이며, 연구진은 냉동 보관해 온 북부흰코뿔소의 세포를 줄기세포로 바꾼 뒤, 난자와 정자로 만들어 수정하거나 남부흰코뿔소에 DNA를 주입해 복제하는 다양한 방법을 연구 중이다. 일반적으로 유전적 다양성이 충분하지 않으면 복원된 후에도 근친교배에 따른 부작용이 나타날 수 있다. 즉 질병에 더 쉽게 걸리거나 단명해 다시 멸종될 위험이 높은데, 남부흰코뿔소의 유전적 다양성이 북부흰코뿔소 만큼 뛰어난 것으로 확인되면서 복원의 희망이 보이기 시작됐다. 현재 연구진은 암컷 남부흰코뿔소인 ‘빅토리아’에게 인공수정을 통해 북부흰코뿔소 배아를 임신케 하는데 성공했다. 현재 빅토리아는 임신 2개월차에 들어섰으며, 16~18개월 후 출산할 예정이다. 남부흰코뿔소가 무사히 출산하고, 근친교배에 따른 부작용이 나타나지 않는다면 북부흰코뿔소의 복원도 현실화 될 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 다만 일각에서는 이번 실험이 성공하더라도 황폐해진 자연 서식지와 밀렵꾼 문제가 여전히 심각하며, 이미 멸종된 동물을 복원하기보다는 현재 멸종위기에 있는 동물을 우선적으로 보호하는 것이 더욱 현명하다는 비난을 쏟아내고 있다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

특정 미생물 부족하면 유발 수유 방식에 따라서도 영향 심한 가려움증을 동반한 만성 염증성 피부질환인 아토피는 한국에선 영유아 5명 중 1명이 앓고 있다는 통계도 있지만 발병 원인이 명확하지 않아 치료도 증상 완화에 초점이 맞춰져 있다. 국내 연구진이 장내 미생물(마이크로바이옴) 중 특정 유전자가 부족할 경우 아토피가 생긴다는 사실을 밝혀내 주목받고 있다. 홍수종 울산대 의대 서울아산병원 소아청소년과 교수, 김봉수 한림대 생명과학과 교수 공동연구팀은 장내 미생물의 불균형이 아토피 피부염을 유발시키거나 악화시킨다는 것을 규명했다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학 분야 국제학술지 ‘알레르기와 임상 면역학’ 최신호에서 ‘에디터스 초이스 논문’으로 실렸다. 장내 미생물이 인체 면역현상과 밀접한 관계가 있다는 사실은 많이 알려져 있었지만 아토피 피부염과의 관계는 처음으로 확인했다. 연구팀은 생후 6개월 된 건강한 영아 66명과 아토피를 앓고 있는 영아 63명의 분변을 채집해 ‘전장 메타게놈 염기서열분석법’을 활용해 장내 미생물을 분석했다. 또 모유 수유와 혼합 수유 방법에 따른 장내 미생물의 차이도 함께 조사했다. 그 결과 수유 방식에 따라 장내 미생물의 종류가 달라지며 아토피 피부염을 앓는 영아들의 장내 미생물 양은 정상 영아보다 적다는 사실을 연구팀은 확인했다. 영아들은 수유가 주요 영양분 섭취 방법인데 아토피 피부염을 앓는 아이들은 당단백질의 일종인 ‘뮤신’을 분해하는 미생물이 장속에 훨씬 적게 존재한다는 사실도 밝혀냈다. 장내 미생물이 정상적으로 정착하기 위한 영양분을 얻지 못해 불균형 상태를 이루게 되고 결국 아토피 피부염으로 연결된다는 설명이다. 홍 교수는 “장내 미생물과 아토피 피부염 발생의 상관관계가 밝혀진 만큼 장내 미생물을 활용한 아토피 피부염 치료와 예방법을 개발하는 연구를 진행할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국, 미국, 칠레, 한국 등 전 세계 20개국 국제연구진이 개구리들을 멸종에 이르게 만드는 ‘개구리 흑사병’의 발원지가 한반도라는 사실을 밝혀냈다.영국 런던 임페리얼칼리지 공중보건대를 포함해 20개국 38개 연구기관 58명이 참여한 국제공동연구진은 양서류 집단 폐사와 개체 감소의 원인인 항아리곰팡이가 한국에서 유래됐음을 확인하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 11일자에 발표했다. 이번 연구에는 서울대 생명과학부 브루스 왈드만 교수도 참여했다. 항아리곰팡이는 피부를 구성하는 케라틴 단백질을 먹이로 삼고 있기 때문에 피부로 숨을 쉬는 양서류가 항아리곰팡이에 감염되면 질식사하거나 심장마비로 사망하게 된다. 또 항아리곰팡이는 숙주 없이 물속에서도 살아남기 때문에 감염된 개구리와 접촉하지 않더라도 주변 개구리들을 모두 감염시킬 수 있어 감염 지역 내 양서류 절반 가까이를 사라지게 만들기도 한다. 이 때문에 세계동물보건기구(OIE)는 항아리곰팡이를 국제 신고의무 질병으로 지정하고 있다.공동연구팀은 아시아, 아프리카, 아메리카, 유럽, 오세아니아 등 전 세계 곳곳의 개구리에서 추출한 항아리곰팡이의 게놈을 분석했다. 그 결과 한국 무당개구리에서 채취한 항아리곰팡이가 유전적 기원을 갖고 있는 것으로 확인됐다. 한국에서 비롯된 항아리곰팡이가 유전적 다양성이 풍부하고 병원성도 강해 가장 치명적이라는 게 연구팀의 설명이다. 정작 한국에선 항아리곰팡이가 치명적이지 않은데, 그 이유는 한국 개구리들이 오랜 시간 면역력을 갖도록 진화됐기 때문으로 분석됐다. 사이먼 오핸런 임페리얼칼리지 공중보건대 교수는 “한국의 항아리곰팡이가 해외 교역이나 군수물자 수송과정에서 전 세계로 확산되면서 유전적 변형을 거쳐 다양한 형질을 갖게 된 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

인류가 청동기시대에도 B형 간염을 앓았다는 사실이 고대 인류 게놈(유전체) 분석을 통해 확인됐다. 덴마크 코펜하겐대 자연사박물관 에스키 윌러스레프 박사가 이끄는 국제 공동연구진은 유라시아 스텝 지역에서 발견된 1500~4500년 전 인류 137명의 유해와 청동기시대 인류 167명의 게놈을 분석하고 현대 인류 502명의 게놈과 비교한 연구 논문 2편을 5월 10일자 국제학술지 ‘네이처’에 공개했다. 연구진은 4000여년에 걸쳐 살았던 25명의 게놈에서 이들이 B형 간염 바이러스(HBV)에 감염됐음을 보여 주는 증거를 확인했다. 200~7000년 전 중앙 및 서부 유라시아에 살던 인류 304명의 DNA 염기서열을 분석한 논문에서 이를 구체적으로 밝혔다. HBV에는 지금(2015년 기준)도 연간 약 2억 5700만명이 감염되고, 88만 7000여명이 B형 간염 및 합병증으로 사망하지만 HBV의 기원이나 진화 과정은 명확히 밝혀지지 않은 상태다. 또 청동기시대부터 중세까지 유라시아 스텝 지역에 거주한 민족들 간 유전적 상호관계도 밝혀졌다. 연구진이 1500~4500년 전 유라시아 스텝 지역에 살던 고대 인류 137명 게놈 염기서열을 분석, 이를 중앙아시아·알타이·시베리아·코카서스 등에 거주한 조상의 후손이라고 밝힌 502명의 게놈 데이터와 비교한 결과 이러한 결과가 나왔다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아이들이 집 안팎에서 사고를 치면 부모들은 “너 때문에 흰머리가 는다”고 푸념하곤 한다. 나이에 비해 흰머리가 많은 사람들은 유전 때문일 수 있지만 신체적, 정신적 스트레스가 심할 경우 흰머리가 느는 경우도 있다. 미국 앨라배마 버밍엄대 생물학과, 국립보건원(NIH) 산하 인간게놈연구소, 국립암연구소, 메릴랜드대 의대 공동연구팀은 나이에 비해 흰머리가 많거나 갑자기 새치가 늘어나는 것은 인체 외부의 자극 때문에 면역시스템이 활성화되기 때문이라는 연구 결과를 국제학술지 ‘플로스 바이올로지’ 3일자(현지시간)에 발표했다. 연구팀은 검은색 털을 가진 생쥐들에게 생명에 지장을 주지는 않을 정도의 약한 바이러스와 박테리아를 주입하거나 다양한 형태의 스트레스를 가한 뒤 털의 색깔 변화를 관찰했다. 그 결과 외부에서 균이 침입하거나 스트레스를 받을 경우 선천적 면역시스템이 작동하는 동시에 털 색깔이 연해지면서 회색으로 변한다는 사실을 확인했다. 또 털 색깔이 바뀐 생쥐들의 RNA 상태와 배열을 분석했더니 털과 피부 색깔을 결정하는 유전자에도 변화가 나타난다는 것을 발견했다. 외부 자극에 대응하기 위한 인체 방어시스템의 작동으로 일어나는 일종의 부작용이라고 할 수 있다. 병을 오래 앓는 환자의 경우 머리색이나 안색이 변하는 것도 이 같은 원리 때문이라고 연구팀은 설명했다. 멜리사 해리스 앨라배마대 교수는 “머리카락뿐만 아니라 피부 색소를 통제하는 유전자가 면역시스템 작동에도 관여한다는 사실을 보여 주는 연구 결과”라며 “모발이나 피부 색소 변화로 건강 상태를 진단할 수도 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

이미 몇십 년전 멸종한 태즈메이니아 주머니늑대를 호주 과학자들이 복제 기술로 복원하는 연구를 진행하고 있는 것으로 전해졌다. 최근 영국 일간 텔레그래프와 데일리메일 등 외신은 이들 과학자가 오늘날 과학 기술의 발전에 힘입어 태즈메이니아 주머니늑대뿐만 아니라 다른 멸종동물들을 복원해내는 데 그 어느 때보다 근접했다고 전했다. 태즈메이니아 주머니늑대를 복원하는 연구를 주도하고 있는 과학자는 호주의 생물학자 앤드루 파스크 멜버른대 생명과학과 교수다. 파스크 교수는 지난해 동료 과학자들과 함께 태즈메이니아 주머니늑대의 게놈 시퀀싱(DNA염기서열 정보의 해독)에 성공했다. 이들 연구자는 생후 4주째 폐사한 개체 ‘조이’의 표본 덕분에 주머니늑대의 유전자 청사진을 제작할 수 있었다고 밝혔다. 파스크 교수는 “조이 표본은 우리에게 주머니늑대의 특징에 관한 여러 정보를 줬다”면서 “우리는 이 동물의 생물학적 정보는 물론 집단 구조, 서식지, 다른 유대류와의 관계에 대해서도 알 수 있었다”고 설명했다. 사실 호주 과학자들보다 먼저 멸종동물 복원에 앞장서고 있는 과학자들이 있다. 그들은 바로 미국의 유전학자인 조지 처치 유전학과 교수가 이끄는 연구팀으로, 현재 아시아 코끼리의 DNA를 이용해 선사시대에 멸종한 매머드를 재현하는 연구를 진행하고 있다. 이에 대해 파스크 교수는 “처치 교수팀의 연구는 더는 공상과학(SF) 소설 속 내용이 아니다. 그건 과학 사실이다”면서 “그들은 매머드와 비슷한 생명체를 만들 수 있을 것”이라고 말했다. 태즈메이니아 주머니늑대는 허리 부분에 호랑이의 줄무늬와 비슷한 무늬가 있어 태즈메이니아 호랑이라고도 불린다. 그런 이들과 가장 가까운 근연종은 역시 허리 부분에 비슷한 줄무늬가 있는 주머니개미핥기가 있다. 하지만 두 종에는 여러 차이점이 있다. 파스크 교수는 “당신이 주머니개미핥기의 DNA를 주머니늑대처럼 보이게 하려면 훨씬 더 많은 변화를 일으켜야 하겠지만, 그런 변화를 일으키는 기술은 매머드 복원 연구자들 덕분에 지난 5년 안에 기하급수적으로 쉬워졌다”고 말했다. 한편 태즈메이니아 주머니늑대는 호주로 이주한 유럽 정착민들의 남획으로 멸종된 것으로 알려졌다. 1936년 호주 남동쪽 섬 태즈메이니아의 호바트에 있는 벤저민 동물원에 살던 마지막 개체가 폐사한 뒤 더는 발견되지 않아 1986년 멸종동물로 공식판결됐다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr