‘○○암의 원인 흡연! 그래도 피우시겠습니까?’ 담뱃갑에 적힌 경고 문구에서는 폐암, 후두암, 구강암 등 각종 암이 거론된다. 담배 연기에는 70여종의 발암물질을 포함해 7000여종의 화학물질이 포함돼 있어 17종류의 암을 유발하는 것으로 알려졌다. 그러나 구체적인 인과관계가 증명되지 않아 여전히 논란이 되고 있다. 이런 가운데 국제 공동연구진이 담배 연기가 유전자를 변형시켜 암 발생의 직접 원인이 된다는 것을 처음으로 밝혀냈다. ●카이스트 주영석 교수 등 국제연구팀 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 4일자에는 암과 관련된 5243개의 유전체(게놈) 시퀀스 정보를 슈퍼컴퓨터에 입력한 후 머신러닝 기법으로 분석한 결과 담배 연기가 DNA에 돌연변이를 유발시켜 암 발생 가능성을 높인다는 사실을 규명한 논문이 실렸다. 공동연구진은 카이스트 의과학대학원 주영석 교수를 비롯한 한국, 미국, 영국, 일본, 벨기에, 이탈리아 6개국 연구자들로 구성됐다. 그동안 암 발생 환자 중 흡연 경험이 있는 사람의 비율을 계산해 상관관계를 추정했다. 이번 논문은 흡연자와 비흡연자의 DNA를 비교 분석하면서 담배와 암의 인과관계를 과학적으로 분석한 첫 연구라는 평가를 받고 있다. 연구진은 흡연 경험이 있는 암 환자들의 유전체를 분석한 결과 비흡연자들에게서는 발견되지 않는 20개의 돌연변이 표지자(signature)들을 발견했다. 이 중 2번, 4번, 5번, 13번, 16번 표지자가 암 발생에 핵심 역할을 하는 것으로 분석됐다. 특히 4·5번 표지자는 흡연자의 DNA 변형 속도를 빠르게 만들 뿐만 아니라 담배 연기가 직접 지나가는 구강, 인후두, 폐에서만 발견됐다. ●연기 속 ‘벤조피렌’ 발암 핵심 물질 루드밀 알렉산드로프 미국 로스앨러모스국립연구소 박사는 “흡연은 암을 유발시키는 중요한 요인으로 특히 담배 연기 속 ‘3, 4-벤조피렌’이라는 발암물질이 DNA 돌연변이를 유발시키는 핵심 물질”이라며 “담배 연기에 직접 노출될 경우 신체 장기의 DNA에 치명적인 것은 당연한 일이고 간접흡연을 하더라도 비흡연자보다 유전자의 돌연변이 속도가 빨라져 암 발생 가능성이 높아지는 것이 증명됐다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘○○암의 원인 흡연! 그래도 피우시겠습니까?’ 담뱃갑에 적힌 경고 문구에서는 폐암, 후두암, 구강암 등 각종 암이 거론된다. 담배 연기에는 70여종의 발암물질을 포함해 7000여종의 화학물질이 포함돼 있어 17종류의 암을 유발하는 것으로 알려졌다. 그러나 구체적인 인과관계가 증명되지 않아 여전히 논란이 되고 있다. 이런 가운데 국제 공동연구진이 담배 연기가 유전자를 변형시켜 암 발생의 직접 원인이 된다는 것을 처음으로 밝혀냈다. ●카이스트 주영석 교수 등 국제연구팀 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 4일자에는 암과 관련된 5243개의 유전체(게놈) 시퀀스 정보를 슈퍼컴퓨터에 입력한 후 머신러닝 기법으로 분석한 결과 담배 연기가 DNA에 돌연변이를 유발시켜 암 발생 가능성을 높인다는 사실을 규명한 논문이 실렸다. 공동연구진은 카이스트 의과학대학원 주영석 교수를 비롯한 한국, 미국, 영국, 일본, 벨기에, 이탈리아 6개국 연구자들로 구성됐다. 그동안 암 발생 환자 중 흡연 경험이 있는 사람의 비율을 계산해 상관관계를 추정했다. 이번 논문은 흡연자와 비흡연자의 DNA를 비교 분석하면서 담배와 암의 인과관계를 과학적으로 분석한 첫 연구라는 평가를 받고 있다. 연구진은 흡연 경험이 있는 암 환자들의 유전체를 분석한 결과 비흡연자들에게서는 발견되지 않는 20개의 돌연변이 표지자(signature)들을 발견했다. 이 중 2번, 4번, 5번, 13번, 16번 표지자가 암 발생에 핵심 역할을 하는 것으로 분석됐다. 특히 4·5번 표지자는 흡연자의 DNA 변형 속도를 빠르게 만들 뿐만 아니라 담배 연기가 직접 지나가는 구강, 인후두, 폐에서만 발견됐다. ●연기 속 ‘벤조피렌’ 발암 핵심 물질 루드밀 알렉산드로프 미국 로스앨러모스국립연구소 박사는 “흡연은 암을 유발시키는 중요한 요인으로 특히 담배 연기 속 ‘3, 4-벤조피렌’이라는 발암물질이 DNA 돌연변이를 유발시키는 핵심 물질”이라며 “담배 연기에 직접 노출될 경우 신체 장기의 DNA에 치명적인 것은 당연한 일이고 간접흡연을 하더라도 비흡연자보다 유전자의 돌연변이 속도가 빨라져 암 발생 가능성이 높아지는 것이 증명됐다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

남한에서 절멸된 것으로 추정되는 멸종위기 야생생물(Ⅰ급) 한국표범(아무르표범)의 복원을 위한 기반이 마련됐다. 국립생물자원관은 1년 6개월여간의 연구 끝에 한국표범의 표준게놈(참조유전체) 지도를 세계 최초로 완성했다고 1일 밝혔다. 한국표범은 호랑이와 함께 우리나라에서 최고 포식자로 활동하던 고양잇과 맹수로 1960~1970년대까지 야생에서 포획되다가 이후 사라졌다. 현재 북한 접경 지역인 러시아의 연해주 남서쪽에 60~70마리만 분포하고 있다. 연구진은 2012년 대전동물원에서 자연사한 표범 ‘매화’의 근육에서 DNA를 추출해 게놈 지도를 만들고, 러시아에서 야생 아무르표범의 혈액을 확보해 유전체 서열을 해독했다. 한국표범의 게놈은 25억 7000만개의 염기쌍으로 구성됐으며 1만 9000여개의 유전자를 포함하고 있다. 특히 개체 간 또는 동일 개체 내 염기서열 변이가 거의 없어 유전 다양성이 낮고 멸종 위험이 높은 것으로 확인됐다. 이와 함께 연구진은 육식을 하는 고양잇과, 잡식을 하는 사람과, 초식을 하는 솟과 등 식성이 다른 포유동물 28종의 게놈을 분석해 특화된 유전자를 찾아냈다. 표범·호랑이 등 고양잇과는 반응성과 유연성, 뛰어난 시력 등이 게놈에 반영돼 있다. 반면 사람과는 지방 대사 관련 유전자 등이, 솟과에서는 냄새 감지 유전자 등이 상대적으로 뛰어났다. 육식만 하는 고양잇과는 아밀라아제와 같은 탄수화물을 소화시키는 유전자와 식물독소의 해독에 관련된 유전자가 퇴화됐고 혈당조절 유전자가 기능하지 못했다. 한국표범의 표준게놈 해독 및 포유류 게놈 비교분석 연구 결과는 세계적 학술지 ‘게놈 바이올로지’ 11월 2일자에 실렸다. 여주홍 유용자원분석과장은 “육식으로 인해 발생한다고 추정되는 인간의 질병 등을 유전자 수준에서 이해하는 데 유용한 자료”라고 말했다. 세종 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

인간의 세포 수는 37조개에 이른다. 그런데 우리 몸속에는 이보다 훨씬 많은 100조개를 웃도는 미생물이 존재하며 이는 우리 몸과 공생관계를 맺거나 질병을 일으킨다. 이런 미생물 생태계와 정보를 ‘마이크로바이옴’이라고 한다. ‘제2의 게놈(유전체)’으로 불리며 인간 유전자 분석과 더불어 질병 규명에 획기적인 역할을 할 것으로 기대되는 부분이다. 지난 5월 버락 오바마 미국 대통령은 2기 정부의 마지막 과학연구 프로젝트로 이런 미생물 생태계를 규명하는 데 힘을 쏟겠다고 발표했다. 이른바 ‘국가 마이크로바이옴 이니셔티브’로 불리는 이 프로젝트에 향후 2년간 1억 2100만 달러(약 1370억원)를 쏟아붓는다. 우리나라에서도 미생물이 배출하는 미세물질을 규명하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 16일 김유영 서울대 의대 명예교수를 만나 미생물을 활용한 진단 및 치료연구에 대해 자세히 들었다. Q. 현재 미생물 연구에서 가장 주목되는 부분은. A. 세포는 10~200㎚(1㎚는 10억분의1m) 크기의 미세물질을 분비하는데 이것을 ‘나노소포체’(Nanovesicles)라고 한다. 나노소포체는 세포 밖으로 나와서 다른 세포에도 영향을 준다. 다른 세포의 기능을 변화시키고, 세포 사이의 정보를 전달하고 소통하는 역할을 하는 중요한 물질이다. 이것은 정상세포와 암세포, 심지어 세균에서도 나온다. 나노소포체는 쉽게 파괴되지 않고 매우 미세하기 때문에 몸 어디든 옮겨다닐 수 있다. 유익한 소포체를 인위적으로 몸속에 넣으면 질병을 치료하거나 예방하는 효과를 볼 수 있다. 이런 아이디어는 우리나라에서 처음 제시됐고 전 세계적으로 주목받고 있다. Q. 나노소포체로 어떻게 질병을 치료하나. A. 사람의 생명을 앗아가는 세균은 오래 존속할 수 없다. 사람이 죽으면 세균도 같이 사라지기 때문이다. 반대로 인간과 오랜 기간 공생관계를 맺은 유익한 세균도 있다. 이것은 장(腸)에 다수 존재한다. 몸에 유익한 균과 해로운 균의 균형이 맞으면 질병이 생기지 않는다. 균형이 흐트러지면 궤양성 대장염, 과민성 대장증후군, 나아가서는 대장암이 발생할 수 있다. 유익한 세균의 나노소포체를 추출해 캡슐 형태로 만들어 먹으면 이런 균형을 되찾을 수 있다는 게 기본적인 이론이다. 이것은 유산균 등을 활용한 ‘프로바이오틱스’ 기술과 유사한 방식이고, 이미 효과가 규명돼 있다. 다만 살아 있는 균을 직접 넣는 대신 나노소포체만 분리해 주입하는 것이 다를 뿐이다. 다소 과격한 방법이지만 유익한 세균이 포함된 대변을 직접 다른 사람의 장에 주입해도 유사한 효과가 나타나기도 한다. Q. 기존 치료법과 차이점은. A. 지금까지는 세균과 바이러스 같은 미생물을 박멸하는 데 초점을 맞췄다. 하지만 이런 방식은 미생물 균형을 깨지게 해 오히려 질병을 악화시킬 수도 있다. 또 항생제를 과도하게 사용하면 내성균이 생겨 더 큰 문제를 초래할 수 있지만 나노소포체를 활용하면 부작용을 걱정할 필요가 없게 된다. 예방백신처럼 세균의 나노소포체를 주입하면 면역시스템이 활동해 질병 예방도 가능해질 것으로 본다. 나노소포체는 검진에도 유용하다. 이미 암세포의 나노소포체를 분리해 냈고 암 발병 여부 확인에 활용될 것으로 보고 있다. 천식 등 알레르기 질환, 장 질환, 치매·우울증 등의 정신질환, 당뇨·비만 등의 대사성질환 규명과 치료에 효과적일 것으로 보고 연구를 집중하고 있다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

한국인의 유전체(게놈) 서열이 거의 완벽하게 해독됐다. 앞으로 한국인의 체질에 맞는 신약개발 등의 촉매 역할을 할 전망이다. 특히 이번 유전체 해독은 현재까지 나온 인류 유전체 해독 결과 중 가장 정확한 것으로 평가됐다. 서정선 서울대 의대 유전체의학연구소장팀과 국내 생명공학기업 ‘마크로젠’의 연구진 등은 이런 연구 결과를 국제학술지 ‘네이처’(Nature) 6일 자에 ‘특집 논문’으로 게재했다고 밝혔다. 사람의 유전체 정보는 2000년 ‘인간 게놈 프로젝트’(HGP)로 첫 해독 결과가 나왔지만, 그 후에도 기술적 한계로 일부 읽지 못한 ‘공백’이 남아 있었다. 2009년 서 소장팀이 내놓은 한국인 대상 결과도 마찬가지였다. 이에 따라 서 소장팀은 염기 서열을 기존 100배 길이로 정확하게 읽어내는 기법을 적용해 공백으로 남았던 유전체 정보 190곳 중 절반이 넘는 105곳을 완전히 해독했으며 남은 공백 85곳 중 72곳은 일부를 읽어냈다. 한 사람이 어머니와 아버지에서 각각 어떤 유전자를 받았는지도 구분하는 성과도 얻었다. 네이처는 이번 연구 성과와 관련해 “현존하는 인류 유전체 해독 결과 중에 가장 완벽한 ‘표준’”이라고 호평했다. 그간 과학자들은 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립생물정보센터(NCBI)에서 제공하는 인간 유전체 표본으로 질병 연구나 신약개발을 했으나, 여기 담긴 유전체 정보는 대부분 백인의 것이고 나머지 일부는 흑인의 것이어서 한국인의 특성이 반영되지는 않았다. 서 소장팀은 이번에 한국인의 유전체를 해독하며 암 억제 유전자로 알려진 HRASLS2와 피부색 등과 관련이 있다고 알려진 POU2F3 유전자 등 다양한 유전자에서 한국인만의 특성이 있는 것을 찾아냈다. 서정선 소장은 “개인의 유전체 정보를 바탕으로 질병을 예측, 진단, 치료하는 ‘정밀의학’의 기술적 주도권을 한국이 선점했다는데 이번 연구의 의의가 있다”며 “이를 기반으로 아시아인 10만명의 유전체 정보를 파악해 정밀의학의 기반을 마련할 계획”이라고 밝혔다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

의학자 중에는 ‘쥐 박사’라는 별명을 듣는 이가 많다. 암 치료법 개발과 같은 질병 극복을 위한 연구에는 인간과 공존하는 쥐를 이용하는 방식이 일반적이다. 쥐 박사라는 말은 그만큼 의학 연구에서 많은 쥐를 다룬다는 방증이기도 하다. 최근 들어서는 쥐를 이용한 의학연구가 더욱 활발하게 진행되고 있다. 국내에서 연구에 활용하는 쥐만 1년에 310만 마리가 넘는 것으로 알려져 있다. 인간 게놈프로젝트가 진행되면 인류의 질병을 단번에 해결할 수 있다고 믿는 사람이 많았다. 하지만 인간 DNA 염기서열을 알아낸 지 10년이 더 지났지만 기대한 만큼 생명현상에 대한 이해가 비약적으로 발전하지는 못했다. DNA 염기서열이란 것이 유전자에 대한 일종의 암호에 불과하기 때문이다. 특정 유전자가 생명체 내에서 어떻게 발현되고 조절되는지 그 기능은 무엇인지에 대해 우리가 알아낸 것은 아주 일부분에 불과하다. 암 연구에서 쥐를 이용하는 이유는 면역시스템이 파괴돼 인간 암세포에 거부반응이 없는 ‘면역부전 생쥐’ 모델이 있기 때문이다. 면역부전 생쥐는 털이 없어 흔히 ‘누드 마우스’라고 불린다. 이 쥐는 가슴뼈의 뒤, 심장과 대동맥의 앞에 위치하는 림프기관인 ‘흉선’이 없어서 외부 병원체에 대항하는 백혈구의 일종인 ‘T-림프구’가 없다. 이 쥐는 자연발생적으로 생긴 돌연변이를 우연히 발견하면서 탄생했다. T-림프구 외에 다른 면역세포들은 모두 존재하기 때문에 모든 종류의 인간 유래 암세포를 이식하지는 못하는 단점이 있다. 그래도 지금까지 수많은 의학 연구에서 중추적인 역할을 해 왔다. 최근 유전자 조작에 의해 새로 개발된 쥐가 있다. ‘NSG’라는 이름의 생쥐인데 T-림프구뿐만 아니라 ‘B-림프구’와 정상적 기능을 하는 ‘NK-세포’가 없는 독특한 신체구조를 갖고 있다. 그래서 인간 유래 암세포뿐만 아니라, 암수술 중 절제한 암세포 조직의 일부를 이 쥐에 이식하면 대부분 종양으로 자란다. 의학자들이 이런 특별한 쥐를 만드는 이유는 특정 환자의 종양세포에 대한 개별 특성을 연구할 수 있기 때문이다. 치료 효과가 좋을 것으로 예상되는 항암제를 선별해 환자별 맞춤형 치료에 이용하기도 한다. 이런 종양을 가진 쥐는 환자 치료를 대신할 수 있기에 ‘아바타 쥐’라고 부른다. 개인적으로 가장 아쉬운 부분은 NSG 쥐는 수입에 의존할 수밖에 없다는 점이다. 미국 잭슨랩에서 구입할 경우 한 마리당 30만원 정도 하기 때문에 비용이 만만치 않다. 국내 바이오산업의 발전과 글로벌 경쟁력 확보를 위해 실험동물 모델의 국산화가 매우 중요한 과제가 된 것이다. 앞으로는 ‘인간화 쥐’가 등장해 또 다른 대세를 이루게 될 것이다. 인간화 쥐는 인간의 조직을 이식해 인간과 유사한 환경을 만들어 주는 것을 의미한다. 예를 들어 쥐의 혈관 속에 인간의 혈액이 흐르게 하거나, 쥐의 간에서 간세포를 제거하고 그 빈자리에 인간의 간세포가 자라게 하는 기술이다. 실제로 최근 이런 방식에 성공한 연구 결과가 속속 발표되고 있다. 인간의 간세포 독성을 연구하거나, 개발된 신약의 부작용을 연구하는 데 실제 인간을 대상으로 임상시험을 하지 않거나 임상시험 대상을 크게 줄일 수 있는 획기적인 기술이라고 할 수 있다. 의학연구에 필요한 쥐를 예전보다 쉽게 만들 수 있게 된 데는 ‘유전자 가위’ 기술이 큰 영향을 미쳤다. 인간이 유전자 염기서열을 직접 바꾸는 ‘유전자 편집’ 기술이 크게 발전하면서 이런 일들이 가능해진 것이다. 연구실에서 쥐를 보면 한편으로는 마음이 아프기도 하고 ‘인간이 이런 기술을 생명체에 적용해도 되나’라는 의문이 들기도 한다. 하지만 진료실에서 새로운 치료법 개발에 실낱같은 희망을 걸고 있는 암환자들을 만나게 되면 쥐의 희생은 더없이 값진 것이라는 생각을 굳히게 된다.

인류가 농사지어 먹는 쌀의 기원이 9000년 전 중국이라는 역대 가장 오래된 고고학적 증거가 발견됐다. 최근 캐나다 토론토 대학 등 국제공동연구팀은 양쯔강 하류 유역에서 9000년 이상된 벼농사의 흔적을 발굴했다는 연구결과를 발표했다. 그간 학계에서는 벼농사의 기원을 놓고 다양한 논쟁이 있어왔다. 쌀이 변종이 너무 많아 기원을 밝히기 힘든 탓도 있지만 대체로 학계에서는 중국에서 기원해 우리도 먹고있는 자포니카 쌀(japonica rice)에 무게를 두고있다. 쌀은 세계 5대 작물 중에서도 으뜸으로 꼽히는 식물로 우리나라 역시 중국만큼이나 역사가 깊다. 특히 벼농사는 인류가 '농부'로서 첫발을 내딛었다는 인류학적 의미도 담고있다.　 이번에 공동연구팀은 3년 간의 조사 끝에 벼를 옮겨심은 흔적, 벼 껍데기 등 야생이 아닌 경작의 증거를 찾아냈다. 또한 연구팀은 토기와 돌 도구, 동물 뼈, 숯, 다른 식물 씨앗 등도 함께 발굴했다. 연구를 이끈 게리 크로포드 박사는 "쌀은 세계에서 가장 중요한 곡물 중 하나"라면서 "이번 발견은 언제 어떻게 인간이 농부가 됐는지 실마리를 제공해준다"고 설명했다. 이어 "초창기의 농사는 수렵에 의존했던 인류가 의도했던 것은 아닐 것"이라면서 "농사를 통해 인류는 지속적이고 관리 가능한 삶이 가능해졌을 것"이라고 덧붙였다. 　 한편 지난 2011년 미국 뉴욕대학 연구팀도 게놈 분석을 통해 쌀의 기원지가 중국이라는 연구결과를 발표한 바 있다. 인류가 재배한 양대 쌀 품종인 자포니카와 인디카를 분석한 이 논문에서 연구팀은 쌀의 기원이 대략 8200년 전 중국의 창장(長江) 유역이라고 주장했다. 사진=©wisdom12 / Fotolia 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

무분별한 식습관으로 인한 비만이 감기만큼이나 흔한 질환으로 인식되는 현실에서 먹거리가 부족해 돈이 있어도 살 수 없는 미래의 모습은 영화 속에서나 가능할 법한 일이다. 하지만 이미 수 년 전부터 전문가들은 전 지구에 식량부족 사태가 벌어질 것이라는 예측을 내놓고 있다. 식량 위기는 더이상 먼 미래의 이야기가 아니다. 유엔 산하의 인도적 식량 원조 기구인 세계식량계획(WFP)에 따르면 2009년 기준 세계 인구의 6분의1에 이르는 1억 2000만명이 심각한 굶주림에 시달렸으며 이 숫자는 계속 증가하는 추세다. 작물의 생산성을 높이는 다양한 기술개발에도 불구하고 인류의 먹거리가 부족하게 된 상황에는 다양한 원인이 작용하는데, 그중 하나로 심각한 이상기후 현상이 꼽힌다. ●사상 최악 슈퍼 엘니뇨, 작황에 직접 영향 특히 올해 사상 최악의 슈퍼 엘니뇨 현상(해수면 온도가 비정상적으로 높아져 발생하는 기후 현상)이 지구 곳곳에서 이어지고 있다. 인도를 포함한 동남아는 물 부족난뿐만 아니라 쌀과 옥수수 등의 농작물 생산이 감소해 식량부족 현상이 심각해졌다. 해수면 온도의 비정상적인 상승은 태풍이나 폭우 혹은 극심한 가뭄을 야기하고, 이러한 이상기후가 작황에 직접적인 영향을 미친 것이다. 동남아를 포함해 이미 세계 곡물시장에도 엘니뇨 주의보가 내려진 상황이다. 지구 반대편인 아르헨티나에서는 홍수로 대두 수확량이 줄었고, 옥수수 최대 산지인 남아프리카공화국은 옥수수 생산량이 급감해 12년 만에 처음으로 미국으로부터 옥수수를 수입하기도 했다. 엎친 데 덮친 격으로, 엘니뇨 직격탄 공습을 피할 수 있는 대안을 마련하기도 전에 전문가들은 올여름 라니냐의 공습을 예보하고 나섰다. 라니냐는 엘니뇨와 달리 뜨거워졌던 해수면 온도가 평년보다 낮아지는 현상을 뜻하며, 마찬가지로 세계 농수산물 작황에 영향을 미치면서 국제 농산물 가격이 출렁일 것이라는 예측이 나왔다. ●인류의 고기 사랑·곤충 수 급감도 원인 식량부족 사태의 원인을 인류의 지나친 육류 소비에서 찾는 시각도 있다. 일반적으로 소고기 1㎏을 얻기 위해서는 소에게 옥수수 10㎏을 먹여야 한다. 돼지와 닭 역시 해당 고기를 얻는 대가로 그만큼의 곡물을 소비해야 한다. 세계식량계획에 따르면 현재 지구상에서 먹거리를 위해 기르는 닭과 돼지, 소 등 가축의 수는 500억 마리를 웃도는데, 이는 유엔이 정한 ‘지구에서 기를 수 있는 가축 수’ 기준치의 2배가 넘는다. 일각에서는 개발도상국에서 굶주리는 수많은 사람의 목숨을 구할 수 있는 식량을 부자들의 식탁에 오를 가축들이 먹어 치운다고 지적하기도 한다. 인류의 ‘고기 사랑’이 곡물 생산량 증가에도 불구하고 식량부족 사태를 유발하는 원인으로 지목되는 이유다. 무분별한 삼림 개발 및 환경오염으로 인해 곤충 개체수가 급감하는 현상 역시 식량부족 사태와 연관이 있다는 분석도 있다. 캐나다 사이먼프레이저대학의 마크 윈스턴 박사는 자신의 저서인 ‘사라진 벌들의 경고’에서 “꽃가루를 옮겨 수정을 돕는 벌의 개체 수가 급격하게 줄고 있다”면서 “독성 물질이 함유된 농약이 벌의 생태환경에 큰 영향을 준 것으로 판단된다”고 밝혔다. 이어 “ 2006년 미국 양봉장에서 벌의 25∼40%가 자취를 감추는 ‘군집 붕괴’ 현상이 벌어지기도 했는데, 이는 양봉의 규모가 커지고 기계화되면서 더 많은 농약을 사용한 결과로 보인다”면서 “식량자원의 3분의1은 곤충에 의해 수정이 이뤄지는데, 그중에서도 80~90%는 꿀벌이 담당하고 있다. 이 때문의 벌의 급감은 곧 작물 생산량 하락으로 이어질 수 있으며 이는 식량 위기를 불러일으킬 수 있다”고 경고했다. ●씨앗 저장소 만들어 곡물 종자 보존 노력 식량부족 사태가 소행성 충돌이나 기후 변화, 핵전쟁 등과 함께 지구의 미래를 위협하는 중대한 사안으로 인식되는 가운데, 인류는 이러한 위험에 대비하기 위해 다양한 노력을 펼치고 있다. 그중 하나는 특정한 위협으로부터 보호해야 하는 씨앗을 보관한 ‘스발바르 씨앗 저장소’다. 노르웨이의 북극권 스발바르제도 스피츠베르겐 섬에 있는 스발바르 씨앗 저장소는 일종의 씨앗 금고다. 2004년 유엔은 급변하는 세계 위기에서 후손과 자연을 위해 다양한 곡물 종자를 보존하기 위해 세계곡물다양성재단(GCDT)을 설립하고 씨앗 저장소를 운영해 왔다. 일명 ‘최후의 날 저장고’라고도 부르는 이곳은 총 120개국 이상이 이용 중이며, 식물 종자 총 42만종, 82만 5000개의 씨앗 샘플이 빼곡하게 저장돼 있다. 두께 1m의 콘크리트로 축조돼 있고 영하 18℃의 일정한 기온으로 유지되며 모든 알루미늄 상자는 방수 기능이 있어 씨앗을 보호한다. GCDT의 전문가인 메리 하가는 “다양한 종의 종자를 보존하는 것은 곡물의 생산 및 발전에도 도움이 되며 특히 극심한 기후변화로 인한 멸종 및 생산 중단 사태에 대비할 수 있다”면서 “전 세계의 공통적인 이슈 중 하나는 식량 부족으로 인한 굶주림이다. 만약 이대로 계속 간다면 우리는 얼마 지나지 않아 식량 생산 감소 빛 식량 가격 상승으로 전 세계가 기아에 신음하는 사태에 접어들 수 있다”고 경고한 바 있다. 과학기술을 이용해 위기를 모면해 보려는 움직임도 있다. 영국의 한 연구소는 인류의 4대 주식 작물 중 하나인 감자의 게놈(한 생물이 가지는 모든 유전 정보를 말하며 유전체라고도 한다)지도를 완전히 해독하는데 성공했으며, 네덜란드 에인트호번공대 연구소는 실험실에서 소고기나 돼지고기 등을 배양할 수 있는 기술을 연구 중이다. 먹지 않아도 살 수 있는 획기적인 기술이 나오지 않는 이상 모든 인류는 연령과 성별, 국적에 관계없이 끊임없이 식량을 공급받아야 한다. 하지만 일부는 인간의 가장 기본적인 생존 조건인 식량이 충족되지 않아 목숨을 잃고 있으며, 이러한 사태는 더 이상 남의 일이 아닐 수 있다는 지적이 끊이지 않는다. 미래의 후손뿐만 아니라 현재의 자신을 위해서라도 식량위기 사태를 막기 위한 노력을 게을리해서는 안 될 것이다. huimin0217@seoul.co.kr

무분별한 식습관으로 인한 비만이 감기만큼이나 흔한 질환으로 인식되는 현실에서, 먹거리가 부족해 돈이 있어도 살 수 없는 미래의 모습은 영화 속에서나 가능할 법한 일이다. 하지만 이미 수 년 전부터 전문가들 사이에서는 전 지구에 식량부족사태가 벌어질 것이라는 예측을 내놓고 있다. 식량 위기는 더 이상 먼 미래의 이야기가 아니다. 유엔 산하의 인도적 식량 원조 기구인 세계 식량 기구(WFP)에 따르면 2009년 기준, 세계 인구의 6분의 1에 이르는 1억 2000만 명이 심각한 굶주림에 시달렸으며 이 숫자는 계속 증가하는 추세다. 작물의 생산성을 높이는 다양한 기술개발에도 불구하고 인류의 먹거리가 부족하게 된 상황에는 다양한 원인이 작용하는데, 그중 하나는 심각한 이상기후 현상이 꼽힌다. 특히 올해 사상 최악의 슈퍼 엘니뇨 현상(해수면 온도가 비정상적으로 높아져 발생하는 기후 현상)이 지구 곳곳에서 이어지고 있다. 인도를 포함한 동남아는 물 부족난뿐만 아니라 쌀과 옥수수 등의 농작물 생산이 감소해 식량부족현상이 심각해졌다. 해수면 온도의 비정상적인 상승은 태풍이나 폭우 혹은 극심한 가뭄을 야기하고, 이러한 이상기후가 작황에 직접적인 영향을 미친 것이다. 동남아를 포함해 이미 세계 곡물시장에도 엘니뇨 주의보가 내려진 상황이다. 지구 반대편인 아르헨티나에서는 홍수로 대두 수확량이 줄었고, 옥수수 최대 산지인 남아프리카공화국은 옥수수 생산량이 급감해 12년 만에 처음으로 미국으로부터 옥수수를 수입하기도 했다. 엎친 데 덮친 격으로, 엘니뇨 직격탄 공습을 피할 수 있는 대안을 마련하기도 전에 전문가들은 올 여름 라니냐의 공습을 예보하고 나섰다. 라니냐는 엘니뇨와 달리 뜨거워졌던 해수면 온도가 평년보다 낮아지는 현상을 뜻하며, 마찬가지로 세계 농수산물 작황에 영향을 미치면서 국제 농산물 가격이 출렁일 것이라는 예측이 나왔다. 식량부족사태의 원인을 인류의 지나친 육류소비에서 찾는 시각도 있다. 일반적으로 쇠고기 1㎏을 얻기 위해서는 소에게 옥수수 10㎏을 먹여야 한다. 돼지와 닭 역시 해당 고기를 얻는 대가로 그만큼의 곡물을 소비해야 한다. 세계 식량 기구에 따르면 현재 지구상에서 먹거리를 위해 기르는 닭과 돼지, 소 등 가축의 수는 500억 마리를 웃도는데, 이는 UN이 정한 ‘지구에서 기를 수 있는 가축 수’ 기준치의 2배가 넘는다. 일각에서는 개발도상국에서 굶주리는 수많은 사람의 목숨을 구할 수 있는 식량을 부자들의 식탁에 오를 가축들이 먹어치운다고 지적하기도 한다. 인류의 ‘고기 사랑’이 곡물생산량 증가에도 불구하고 식량부족사태를 유발하는 원인으로 지목되는 이유다. 무분별한 삼림 개발 및 환경오염으로 인해 곤충 개체수가 급감하는 현상 역시 식량부족사태와 연관이 있다는 분석도 있다. 캐나다 사이먼프레이저대학교의 마크 윈스턴 박사는 자신의 저서인 ‘사라진 벌들의 경고’에서 “꽃가루를 옮겨 수정을 돕는 벌의 개체 수가 급격하게 줄고 있다”면서 “독성물질이 함유된 농약이 벌의 생태환경에 큰 영향을 준 것으로 판단된다”고 밝혔다. 이어 “ 2006년 미국 양봉장에서 벌의 25∼40%가 자취를 감추는 ‘군집 붕괴’ 현상이 벌어지기도 했는데, 이는 양봉의 규모가 커지고 기계화되면서 더 많은 농약을 사용한 결과로 보여진다”면서 “식량자원의 3분의 1은 곤충에 의해 수정이 이뤄지는데, 그중에서도 80~90%는 꿀벌이 담당하고 있다. 때문의 벌의 급감은 곧 작물 생산량 하락으로 이어질 수 있으며 이는 식량 위기를 불러일으킬 수 있다”고 경고했다. ◆식량부족사태를 대비하는 방법 식량부족사태가 소행성 충돌이나 기후 변화, 핵전쟁 등과 함께 지구의 미래를 위협하는 중대한 사안으로 인식되는 가운데, 인류는 이러한 위험에 대비하기 위해 다양한 노력을 펼치고 있다. 그중 하나는 특정한 위협으로부터 보호해야 하는 씨앗을 보관한 ‘스발바르 씨앗 저장소’다. 노르웨이의 북극권 스발바르 제도 스피츠베르겐 섬에 있는 스발바르 씨앗 저장소는 일종의 씨앗 금고다. 2004년 UN은 급변하는 세계 위기에서 후손과 자연을 위해 다양한 곡물 종자를 보존하기 위해 세계곡물다양성재단(GCDT)을 설립하고 씨앗 저장소를 운영해 왔다. 일명 ‘최후의 날 저장고’(doomsday vault)라고도 부르는 이곳은 총 120개국 이상이 이용 중이며, 식물 종자 총 42만종, 82만 5000개의 씨앗 샘플이 빼곡하게 저장돼 있다. 두께 1m의 콘크리트로 축조돼 있고 영하 18℃의 일정한 기온으로 유지되며 모든 알루미늄 상자는 방수 기능이 있어 씨앗을 보호한다. GCDT의 전문가인 메리 하가는 “다양한 종의 종자를 보존하는 것은 곡물의 생산 및 발전에도 도움이 되며 특히 극심한 기후변화로 인한 멸종 및 생산 중단 사태에 대비할 수 있다”면서 “전 세계의 공통적인 이슈 중 하나는 식량 부족으로 인한 굶주림이다. 만약 이대로 계속 간다면 우리는 얼마 지나지 않아 식량 생산 감소 빛 식량 가격 상승으로 전 세계가 기아에 신음하는 사태에 접어들 수 있다”고 경고한 바 있다. 과학기술을 이용해 위기를 모면해보려는 움직임도 있다. 2011년 영국의 한 연구소는 인류의 4대 주식 작물 중 하나인 감자의 게놈(한 생물이 가지는 모든 유전 정보를 말하며 유전체라고도 한다)지도를 완전히 해독하는데 성공했으며, 최근에는 미국 연구진 역시 당근의 게놈 해독에도 성공하면서 인류가 직면할 수 있는 먹거리 과제를 해결하는데 도움이 될 것으로 기대를 모았다. 먹지 않아도 살 수 있는 획기적인 기술이 나오지 않는 이상, 모든 인류는 연령과 성별, 국적에 관계없이 끊임없이 식량을 공급받아야 한다. 하지만 일부는 인간의 가장 기본적인 생존조건인 식량이 충족되지 않아 목숨을 잃고 있으며, 이러한 사태는 더 이상 남의 일이 아닐 수 있다는 지적이 끊이지 않는다. 미래의 후손뿐만 아니라 현재의 자신을 위해서라도 식량위기사태를 막기 위한 노력을 게을리 해서는 안 될 것이다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

심장 건강을 지켜주는 변이 유전자의 존재가 최초로 확인돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 세계 최고의 유전체 의학 전문기업인 디코드 제네틱스(deCODE Genetics)의 최근 연구에 따르면 일부 사람들은 심장마비나 심근 경색, 고콜레스테롤 등의 위험을 감소시켜주는 희귀 변이 유전자를 가지고 있는 것으로 확인됐다. 연구진은 아이슬란드 국민 2600명과 의 의료 및 게놈(세포나 생명체의 유전자 총체) 데이터를 분석하고, 이와 동시에 4개국에서 무작위로 추출한 39만 8000명의 게놈 데이터 및 가족병력을 면밀하게 살폈다. 그 결과 아이슬란드 국민 120명 중 1명 꼴로 변이 유전자인 ASGR1을 가졌으며, 이 유전자를 가진 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 좋은 콜레스테롤을 제외한 각종 나쁜 지방이 모두 포함돼 있는 ‘Non-HDL’ 콜레스테롤 수치가 낮은 것을 확인했다. 또 조사 대상 전체를 비교했을 때, 이 변이 유전자가 있는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 심장질환에 걸릴 위험이 34% 낮은 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 이 변이 유전자는 다른 장기의 건강에 어떤 부정적인 영향도 미치지 않는 것으로 분석됐다. 다만 이 변이 유전자가 실제 어떤 작용을 통해 심장질환의 위험을 낮추는지에 대해서는 아직 밝혀지지 않았다. 학계는 이 변이 유전자의 특성을 이용해 심장질환 위험을 낮추는데 효과적인 치료제를 개발할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 덴마크 코펜하겐대학교 심장병 전문의인 안네 티브예르그-한센(Anne Tybjaerg-Hansen) 박사는 “이를 이용한 새로운 약은 심장 질환을 예방하는데 도움이 되긴 하지만 정확히 이것이 어떤 반응을 통해 효과를 나타내는지를 연구할 필요가 있다”면서 “현재까지의 연구결과로 본다면 변이 유전자 ASGR1이 염증 반응을 줄이는데 효과를 보이면서 심장 건강을 지켜내는 것으로 추정된다”고 밝혔다. 자세한 연구결과는 세계 최고 권위의 의학저널인 뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨지(New England Journal of Medicine, NEJM) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

심장 건강을 지켜주는 변이 유전자의 존재가 최초로 확인돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 세계 최고의 유전체 의학 전문기업인 디코드 제네틱스(deCODE Genetics)의 최근 연구에 따르면 일부 사람들은 심장마비나 심근 경색, 고콜레스테롤 등의 위험을 감소시켜주는 희귀 변이 유전자를 가지고 있는 것으로 확인됐다. 연구진은 아이슬란드 국민 2600명과 의 의료 및 게놈(세포나 생명체의 유전자 총체) 데이터를 분석하고, 이와 동시에 4개국에서 무작위로 추출한 39만 8000명의 게놈 데이터 및 가족병력을 면밀하게 살폈다. 그 결과 아이슬란드 국민 120명 중 1명 꼴로 변이 유전자인 ASGR1을 가졌으며, 이 유전자를 가진 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 좋은 콜레스테롤을 제외한 각종 나쁜 지방이 모두 포함돼 있는 ‘Non-HDL’ 콜레스테롤 수치가 낮은 것을 확인했다. 또 조사 대상 전체를 비교했을 때, 이 변이 유전자가 있는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 심장질환에 걸릴 위험이 34% 낮은 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 이 변이 유전자는 다른 장기의 건강에 어떤 부정적인 영향도 미치지 않는 것으로 분석됐다. 다만 이 변이 유전자가 실제 어떤 작용을 통해 심장질환의 위험을 낮추는지에 대해서는 아직 밝혀지지 않았다. 학계는 이 변이 유전자의 특성을 이용해 심장질환 위험을 낮추는데 효과적인 치료제를 개발할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 덴마크 코펜하겐대학교 심장병 전문의인 안네 티브예르그-한센(Anne Tybjaerg-Hansen) 박사는 “이를 이용한 새로운 약은 심장 질환을 예방하는데 도움이 되긴 하지만 정확히 이것이 어떤 반응을 통해 효과를 나타내는지를 연구할 필요가 있다”면서 “현재까지의 연구결과로 본다면 변이 유전자 ASGR1이 염증 반응을 줄이는데 효과를 보이면서 심장 건강을 지켜내는 것으로 추정된다”고 밝혔다. 자세한 연구결과는 세계 최고 권위의 의학저널인 뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨지(New England Journal of Medicine, NEJM) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

심장 건강을 지켜주는 변이 유전자의 존재가 최초로 확인돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 세계 최고의 유전체 의학 전문기업인 디코드 제네틱스(deCODE Genetics)의 최근 연구에 따르면 일부 사람들은 심장마비나 심근 경색, 고콜레스테롤 등의 위험을 감소시켜주는 희귀 변이 유전자를 가지고 있는 것으로 확인됐다. 연구진은 아이슬란드 국민 2600명과 의 의료 및 게놈(세포나 생명체의 유전자 총체) 데이터를 분석하고, 이와 동시에 4개국에서 무작위로 추출한 39만 8000명의 게놈 데이터 및 가족병력을 면밀하게 살폈다. 그 결과 아이슬란드 국민 120명 중 1명 꼴로 변이 유전자인 ASGR1을 가졌으며, 이 유전자를 가진 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 좋은 콜레스테롤을 제외한 각종 나쁜 지방이 모두 포함돼 있는 ‘Non-HDL’ 콜레스테롤 수치가 낮은 것을 확인했다. 또 조사 대상 전체를 비교했을 때, 이 변이 유전자가 있는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 심장질환에 걸릴 위험이 34% 낮은 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 이 변이 유전자는 다른 장기의 건강에 어떤 부정적인 영향도 미치지 않는 것으로 분석됐다. 다만 이 변이 유전자가 실제 어떤 작용을 통해 심장질환의 위험을 낮추는지에 대해서는 아직 밝혀지지 않았다. 학계는 이 변이 유전자의 특성을 이용해 심장질환 위험을 낮추는데 효과적인 치료제를 개발할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 덴마크 코펜하겐대학교 심장병 전문의인 안네 티브예르그-한센(Anne Tybjaerg-Hansen) 박사는 “이를 이용한 새로운 약은 심장 질환을 예방하는데 도움이 되긴 하지만 정확히 이것이 어떤 반응을 통해 효과를 나타내는지를 연구할 필요가 있다”면서 “현재까지의 연구결과로 본다면 변이 유전자 ASGR1이 염증 반응을 줄이는데 효과를 보이면서 심장 건강을 지켜내는 것으로 추정된다”고 밝혔다. 자세한 연구결과는 세계 최고 권위의 의학저널인 뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨지(New England Journal of Medicine, NEJM) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

유전자를 조합해 수려한 외모는 물론 뛰어난 지능을 가진 아기를 탄생시키는 SF영화 '가타카'가 현실이 될 날이 머지 않은 것 같다. 최근 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 연구팀은 인간의 코 모양과 크기, 턱 돌출을 결정하는 특정 유전자들을 찾았다는 연구결과를 네이처의 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications)에 발표했다. 　 그간 세계 각국 학자들은 인간의 외모를 결정하는 유전자의 비밀을 연구해왔다. 그중 코의 경우 미(美)의 추구보다는 인류 진화론적 관점에서 중요한 연구대상이 됐다. 잘 알려진대로 코는 숨을 쉬는데 도움을 주는 기관으로 습도와 온도를 통제하는 역할을 한다. 이때문에 전문가들은 인류가 사는 환경에 따라 코의 모양도 다르게 진화했을 것으로 추정해왔다. 예를 들어 유럽인들의 경우 전형적으로 길고 좁은 코를 가지고 있는데 이는 춥고 건조한 기후 탓에 이렇게 진화했다는 해석이다. 이번 UCL 연구팀은 각각 유럽(50%), 토종(45%), 아프리카(5%)계 조상을 가진 6000명의 혼혈 남미인들의 게놈을 분석했다. 그 결과 연구팀은 코의 모양과 형태를 결정하는 특정 유전자 DCHS2, RUNX2, GLI3, PAX1 등 4개를 찾아냈으며 또한 턱 돌출과 관련된 유전자 EDAR도 확인했다. 연구를 이끈 카우스트브 에디카리 교수는 "코의 모양과 형태를 결정하는 특정 유전자를 처음으로 찾아냈다는 점에서 의미가 있다"면서 "인간 얼굴이 어떻게 진화해왔는지 이해하는데 단초가 된다"고 설명했다. 이어 "향후 법의학적인 기술이나 얼굴 기형과 관련된 유전적 결함을 연구하는데 있어 큰 도움을 줄 것"이라고 덧붙였다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

DNA 유전체 화학적 합성 논의 세계 생명과학계 윤리논쟁 촉발 미국 하버드대에서 복제 인간을 만드는 데 활용할 수 있는 ‘인공 유전체(게놈)’ 생산을 논의하기 위해 세계 최고의 과학자들을 비밀리에 모아 회의를 가진 게 드러나 윤리적 논쟁이 예상된다. 14일(현지시간) 뉴욕타임스(NYT) 등에 따르면 하버드 의대는 지난 9일 보스턴에서 과학자 150여명을 초청해 비공개 회의를 열고 인간 DNA 유전체 전체를 화학적으로 합성하는 계획을 논의했다. 주최 측은 이들에게 이 회의의 일차적 목표를 “10년 안에 세포 단위에서 모든 인간 게놈을 합성해 내는 것”이라고 밝혔다. 1990~2003년 진행된 ‘인간게놈계획’(HGP)이 인간 DNA의 30억개의 염기쌍 배열을 ‘해독’하는 데 목적을 뒀다면 이번 회의에서는 여기서 한발 더 나아가 30억개의 염기쌍을 인간이 직접 만드는 계획을 다루고 있다. 이 프로젝트가 현실화될 경우 생물학적 부모 없이도 게놈 합성을 통해 ‘인조인간’을 제조할 수 있는 첫 단추를 꿰게 된다. 당연히 전 세계 생명과학계에서 이번 회의를 두고 심각한 윤리 논쟁이 벌어지고 있다고 NYT는 전했다. 이에 대해 주최 측인 조지 처치 하버드대 유전학 교수는 “이 프로젝트의 목표는 인간을 만들어 내려는 것이 아니라 생물의 세포 전반에 걸쳐 게놈 합성 능력을 높이려는 것”이라고 해명했다. 하지만 주최 측이 모든 관련자에게 언론 인터뷰를 불허하고 소셜네트워크서비스(SNS) 게재도 금지하는 등 이번 회의를 극히 폐쇄적으로 진행했다는 점에서 의구심이 가라앉지 않고 있다. 단순히 세포 전반에 걸쳐 게놈 합성 능력을 높이려는 순수한 취지의 회의였다면 이렇게까지 비밀리에 일을 진행할 이유가 없다는 이유에서다. 이 때문에 드루 엔디 스탠퍼드대 생명공학과 부교수와 로리 졸로스 노스웨스턴대 의학윤리 교수 등은 초청을 받고도 참석을 거절했다. 이들은 이번 회의를 비판하는 내용의 공동 기고문을 통해 “아인슈타인의 게놈을 배열하고 합성하는 것이 옳은가? 만약 그렇다면 누가 해야 하는 것인가”라고 지적하기도 했다. 엔디 교수는 자신의 트위터에서 “당신들이 연구를 비밀리에 해야 할 필요가 있다면 그건 무언가 잘못된 일을 하고 있다는 것”이라고 꼬집기도 했다. 류지영 기자 superryu@seoul.co.kr

인간과 동물을 구별짓는 가장 유의미한 유전자를 찾았다는 연구결과가 발표돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 스페인 바르셀로나의 진화생물학협회 연구진은 침팬지와 고릴라, 보노보노 등 유인원과 사람의 유전적 차이점을 찾기 위해 사람의 마이크로RNA 배열 1595개와 다수의 유인원 유전자를 정밀 분석했다. 마이크로RNA는 생물의 유전자 발현을 제어하는 역할을 하는 작은 RNA(리보핵산)를 뜻한다. RNA는 DNA의 유전정보를 전달하고 아미노산을 운반하는 역할을 하며, 사람과 유인원뿐만 아니라 초파리 등 작은 곤충 등에게도 존재한다. 인간과 유인원의 유전자는 상당부분 일치하는 것으로 알려져 있다. 인간과 침팬지의 게놈 해독 결과에 따르면 둘 사이의 유전자 차이는 1.2%에 불과하다. 연구진은 1.2%에 해당하는 유전적 차이를 밝히기 위한 이번 연구에서, 인간에게서만 발견되는 총 4개의 변종 마이크로RNA를 발견했으며, 이 작은 유전자 조각이 동물과 사람을 구별짓는 가장 중대한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 4개의 변종 마이크로RNA 중 일부는 매우 작은 크기의 뇌 조직으로, 인간의 뇌가 다른 동물과 다르게 사고할 수 있는 체계를 갖추도록 하는 데 영향을 미친다. 나머지 변종 마이크로RNA는 인간의 전 생애에 걸친 신체적, 정신적, 경험적 변화 등 모든 변화 발달의 양상과 과정에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 이밖에도 마이크로RNA의 길이 역시 인간과 유인원의 차이점 중 하나로 지목됐다. 인간은 유인원에 비해 마이크로RNA의 길이가 더 긴 것이 특징이다. 연구진은 “우리는 이번 연구가 근래의 인간 진화 및 진화의 과정에 영향을 미치는 요소를 찾는데 도움이 될 것으로 기대한다”면서 “특히 마이크로RNA처럼 단백질이 합성되는 번역과정에 영향을 미치지 않는 ‘논코딩’(non-coding) DNA가 진화에 어떤 기여를 하는지 이해하는데 일조할 것”이라고 설명했다. 이번 연구결과는 미국 공공과학 도서관(Public Library of Science)에서 발간하는 국제학술지 플로스원(PLOS one)에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

당근은 비타민A 함량이 높은 채소로, 특히 눈 건강에 매우 유익한 것으로 알려져 있다. 최근 해외 연구진이 이러한 당근의 게놈을 해독하는데 성공하면서, 기존보다 영양소 함량이 높고 병충해에 강한 ‘슈퍼당근’의 육종이 가능해 질 것으로 기대를 모으고 있다. 미국 위스콘신대학 연구진은 프랑스 낭트지역의 이름을 딴 낭트당근의 게놈을 연구했다. 낭트당근은 다른 품종에 비해 비타민A 함량이 높고 심이 없으며, 밝은 오렌지색의 품종으로, 단맛이 강한 것이 특징이다. 연구진에 따르면 낭트당근은 총 3만 2000개의 유전자를 포함하고 있는데, 일반적으로 식물이 가진 유전자의 평균 개수인 3만 개를 웃돌며 인간의 유전자수(2만 4000∼4만 개)와도 유사하다는 특징이 있다. 당근을 구성하는 유전자 지도가 밝혀짐에 따라 유전자의 개별적 특성을 키워 현존하는 당근보다 더욱 ‘유익한’ 당근을 재배하는 일이 가능해 질 것으로 보인다. 현재 당근 유전자 연구를 통해 주목받는 영양소는 비타민A다. 당근의 주색소인 카로테노이드 색소군은 비타민A의 전구체로, 강력한 항산화제의 일종이다. 눈의 건강을 지키는데 도움이 되며 면역기능 향상 및 건강한 피부를 유지하는데도 영향을 미친다. 연구진은 카로테노이드에 관여하는 특정 유전자 및 더불어 해충 등 질병에 강하고 성장력을 높일 수 있는 유전자들을 찾아냄으로서 조만간 ‘슈퍼당근’의 출현이 가능해 질 것으로 예측했다. 연구를 이끈 위스콘신대학 원예학과의 필 사이먼 교수는 “당근은 품종이 매우 다양한 만큼 흥미로운 농작물로 손꼽힌다. 시간이 지날수록 전 세계에서 당근의 소비량이 늘고 있는 것도 특징”이라고 소개했다. 실제로 이번 연구에 따르면 2013년 전 세계에서 소비한 당근의 양은 37년 전인 1976년에 비해 4배로 치솟으면서, 전 세계에서 가장 많이 육종되는 채소 10위 안에 이름을 올렸다. 또 약 40년 전에 비해 당근의 색이 더욱 오렌지빛을 띠게 됐고, 더불어 함유하는 영양소의 양도 50%까지 증가했다. 당근이 처음 등장한 시기와 장소는 약 1100년 전 아프가니스탄으로, 당시 당근은 지금과 같은 주황색이 아닌 노란색 혹은 보라색이었다. 16세기에 들어서 스페인과 독일에서 최초로 주황색 당근이 등장한 것으로 알려져 있다. ‘슈퍼당근’과 관련한 자세한 연구는 세계적 학술지 네이쳐 제네틱스 (Nature Genetics) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

당근은 비타민A 함량이 높은 채소로, 특히 눈 건강에 매우 유익한 것으로 알려져 있다. 최근 해외 연구진이 이러한 당근의 게놈을 해독하는데 성공하면서, 기존보다 영양소 함량이 높고 병충해에 강한 ‘슈퍼당근’의 육종이 가능해 질 것으로 기대를 모으고 있다. 미국 위스콘신대학 연구진은 프랑스 낭트지역의 이름을 딴 낭트당근의 게놈을 연구했다. 낭트당근은 다른 품종에 비해 비타민A 함량이 높고 심이 없으며, 밝은 오렌지색의 품종으로, 단맛이 강한 것이 특징이다. 연구진에 따르면 낭트당근은 총 3만 2000개의 유전자를 포함하고 있는데, 일반적으로 식물이 가진 유전자의 평균 개수인 3만 개를 웃돌며 인간의 유전자수(2만 4000∼4만 개)와도 유사하다는 특징이 있다. 당근을 구성하는 유전자 지도가 밝혀짐에 따라 유전자의 개별적 특성을 키워 현존하는 당근보다 더욱 ‘유익한’ 당근을 재배하는 일이 가능해 질 것으로 보인다. 현재 당근 유전자 연구를 통해 주목받는 영양소는 비타민A다. 당근의 주색소인 카로테노이드 색소군은 비타민A의 전구체로, 강력한 항산화제의 일종이다. 눈의 건강을 지키는데 도움이 되며 면역기능 향상 및 건강한 피부를 유지하는데도 영향을 미친다. 연구진은 카로테노이드에 관여하는 특정 유전자 및 더불어 해충 등 질병에 강하고 성장력을 높일 수 있는 유전자들을 찾아냄으로서 조만간 ‘슈퍼당근’의 출현이 가능해 질 것으로 예측했다. 연구를 이끈 위스콘신대학 원예학과의 필 사이먼 교수는 “당근은 품종이 매우 다양한 만큼 흥미로운 농작물로 손꼽힌다. 시간이 지날수록 전 세계에서 당근의 소비량이 늘고 있는 것도 특징”이라고 소개했다. 실제로 이번 연구에 따르면 2013년 전 세계에서 소비한 당근의 양은 37년 전인 1976년에 비해 4배로 치솟으면서, 전 세계에서 가장 많이 육종되는 채소 10위 안에 이름을 올렸다. 또 약 40년 전에 비해 당근의 색이 더욱 오렌지빛을 띠게 됐고, 더불어 함유하는 영양소의 양도 50%까지 증가했다. 당근이 처음 등장한 시기와 장소는 약 1100년 전 아프가니스탄으로, 당시 당근은 지금과 같은 주황색이 아닌 노란색 혹은 보라색이었다. 16세기에 들어서 스페인과 독일에서 최초로 주황색 당근이 등장한 것으로 알려져 있다. ‘슈퍼당근’과 관련한 자세한 연구는 세계적 학술지 네이쳐 제네틱스 (Nature Genetics) 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

인간과 동물을 구별짓는 가장 유의미한 유전자를 찾았다는 연구결과가 발표돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 스페인 바르셀로나의 진화생물학협회 연구진은 침팬지와 고릴라, 보노보노 등 유인원과 사람의 유전적 차이점을 찾기 위해 사람의 마이크로RNA 배열 1595개와 다수의 유인원 유전자를 정밀 분석했다. 마이크로RNA는 생물의 유전자 발현을 제어하는 역할을 하는 작은 RNA(리보핵산)를 뜻한다. RNA는 DNA의 유전정보를 전달하고 아미노산을 운반하는 역할을 하며, 사람과 유인원뿐만 아니라 초파리 등 작은 곤충 등에게도 존재한다. 인간과 유인원의 유전자는 상당부분 일치하는 것으로 알려져 있다. 인간과 침팬지의 게놈 해독 결과에 따르면 둘 사이의 유전자 차이는 1.2%에 불과하다. 연구진은 1.2%에 해당하는 유전적 차이를 밝히기 위한 이번 연구에서, 인간에게서만 발견되는 총 4개의 변종 마이크로RNA를 발견했으며, 이 작은 유전자 조각이 동물과 사람을 구별짓는 가장 중대한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 4개의 변종 마이크로RNA 중 일부는 매우 작은 크기의 뇌 조직으로, 인간의 뇌가 다른 동물과 다르게 사고할 수 있는 체계를 갖추도록 하는 데 영향을 미친다. 나머지 변종 마이크로RNA는 인간의 전 생애에 걸친 신체적, 정신적, 경험적 변화 등 모든 변화 발달의 양상과 과정에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 이밖에도 마이크로RNA의 길이 역시 인간과 유인원의 차이점 중 하나로 지목됐다. 인간은 유인원에 비해 마이크로RNA의 길이가 더 긴 것이 특징이다. 연구진은 “우리는 이번 연구가 근래의 인간 진화 및 진화의 과정에 영향을 미치는 요소를 찾는데 도움이 될 것으로 기대한다”면서 “특히 마이크로RNA처럼 단백질이 합성되는 번역과정에 영향을 미치지 않는 ‘논코딩’(non-coding) DNA가 진화에 어떤 기여를 하는지 이해하는데 일조할 것”이라고 설명했다. 이번 연구결과는 미국 공공과학 도서관(Public Library of Science)에서 발간하는 국제학술지 플로스원(PLOS one)에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

'지카바이러스는 정말 소두증을 유발하는 것일까?' 남미부터 시작해 전세계로 퍼져가는 지카바이러스가 불안과 공포의 대상으로 떠오른 결정적 이유는, 아이에게 소두증을 유발한다는 것이었다. 정설처럼 여겨지는 이 명제는 과연 옳은 것인지, 또한 이 명제가 맞다면 어떤 요인이 소두증을 유발하는 구체적 기능을 하는 것인지에 대해서는 아직 연구가 부족하다. 특히 엄마가 지카바이러스에 걸렸을 때 낳은 쌍둥이 중 1명만 소두증을 갖고 태어나는 이유는 무엇인지 역시 밝혀지지 않았다. 브라질 상파울로대학 인간게놈연구센터는 최근 쌍둥이에게 발견되는 지카바이러스에 대한 본격적인 연구를 시작했다. 쌍둥이의 소두증이 관심을 끌기 시작한 건 연이어 발생한 '편파적' 소두증 때문이다. 브라질에서 지카바이러스가 발뎐된 2015년 브라질 북동부에선 5건의 쌍둥이 소두증이 보고됐다. 산모는 모두 지카바이러스에 걸린 여성이었지만 태어난 쌍둥이 10명 중 소두증을 가진 아기는 정확히 절반인 5명뿐이었다. 엄마가 지카바이러스에 걸렸어도 쌍둥이 중 1명은 정상, 또 다른 1명은 소두증을 갖고 태어났다. 쌍둥이의 성별이 달라도 이 비율은 변하지 않았다. 루카스와 로라의 경우다. 엄마는 임신 중 지카바이러스에 걸렸지만 아들 루카스는 정상으로 태어난 반면 딸 로라는 소두증을 갖고 태어났다. 딸 로라는 평생 신경과 신세를 져야 한다. '절반만 소두증'인 경우가 잇따르면서 브라질에선 '쌍둥이 지카바이러스의 미스테리'라는 말까지 돌기 시작했다. 상파울로대학 인간게놈연구센터는 "쌍둥이 5건의 경우가 매우 중요한 정보를 제공할 수 있다"면서 연구에 착수했다. 동일한 환경에서 쌍둥이 중 1명이 소두증에 걸리지 않은 이유, 소두증으로부터 태아를 보호한 것이 무엇인지가 풀어야 할 숙제다. 마야나 사트스 연구센터장은 "5건의 쌍둥이가 매우 중요한 연구결과를 제공할 수도 있다"면서 "1년 안에 이 비밀을 풀어보겠다"고 말했다. 지카바이러스가 발견된 2015년부터 지금까지 브라질에선 지카바이러스와 연관된 것으로 확인됐거나 연관성이 의심되는 소두증 신생아 5000명이 태어났다. 미국 질병통제센터 최근 지카 바이러스가 소두증 원인이라고 확인한 바 있다. 사진=글로보비시온 임석훈 남미통신원 juanlimmx@naver.com

'지카바이러스는 정말 소두증을 유발하는 것일까?' 남미부터 시작해 전세계로 퍼져가는 지카바이러스가 불안과 공포의 대상으로 떠오른 결정적 이유는, 아이에게 소두증을 유발한다는 것이었다. 정설처럼 여겨지는 이 명제는 과연 옳은 것인지, 또한 이 명제가 맞다면 어떤 요인이 소두증을 유발하는 구체적 기능을 하는 것인지에 대해서는 아직 연구가 부족하다. 특히 엄마가 지카바이러스에 걸렸을 때 낳은 쌍둥이 중 1명만 소두증을 갖고 태어나는 이유는 무엇인지 역시 밝혀지지 않았다. 브라질 상파울로대학 인간게놈연구센터는 최근 쌍둥이에게 발견되는 지카바이러스에 대한 본격적인 연구를 시작했다. 쌍둥이의 소두증이 관심을 끌기 시작한 건 연이어 발생한 '편파적' 소두증 때문이다. 브라질에서 지카바이러스가 발뎐된 2015년 브라질 북동부에선 5건의 쌍둥이 소두증이 보고됐다. 산모는 모두 지카바이러스에 걸린 여성이었지만 태어난 쌍둥이 10명 중 소두증을 가진 아기는 정확히 절반인 5명뿐이었다. 엄마가 지카바이러스에 걸렸어도 쌍둥이 중 1명은 정상, 또 다른 1명은 소두증을 갖고 태어났다. 쌍둥이의 성별이 달라도 이 비율은 변하지 않았다. 루카스와 로라의 경우다. 엄마는 임신 중 지카바이러스에 걸렸지만 아들 루카스는 정상으로 태어난 반면 딸 로라는 소두증을 갖고 태어났다. 딸 로라는 평생 신경과 신세를 져야 한다. '절반만 소두증'인 경우가 잇따르면서 브라질에선 '쌍둥이 지카바이러스의 미스테리'라는 말까지 돌기 시작했다. 상파울로대학 인간게놈연구센터는 "쌍둥이 5건의 경우가 매우 중요한 정보를 제공할 수 있다"면서 연구에 착수했다. 동일한 환경에서 쌍둥이 중 1명이 소두증에 걸리지 않은 이유, 소두증으로부터 태아를 보호한 것이 무엇인지가 풀어야 할 숙제다. 마야나 사트스 연구센터장은 "5건의 쌍둥이가 매우 중요한 연구결과를 제공할 수도 있다"면서 "1년 안에 이 비밀을 풀어보겠다"고 말했다. 지카바이러스가 발견된 2015년부터 지금까지 브라질에선 지카바이러스와 연관된 것으로 확인됐거나 연관성이 의심되는 소두증 신생아 5000명이 태어났다. 미국 질병통제센터 최근 지카 바이러스가 소두증 원인이라고 확인한 바 있다. 사진=글로보비시온 임석훈 남미통신원 juanlimmx@naver.com