2700년 전 현재의 오스트리아 알프스 할슈타트에서 발견된 고대 인류의 배설물을 통해 당시 사람들의 식습관을 분석한 연구결과가 공개됐다. 2700년 전 고대 인류의 배설물이 발견된 할슈타트는 3000년 이상 소금 생산지로 사용돼 왔다. 수천 년 동안 해당 지역 인근의 사람들은 공동체 전체가 소금 광산에서 일하거나 터전을 잡아 살았던 것으로 추정된다. 이탈리아 볼차노에 있는 유락연구소 연구진은 할슈타트의 소금 광산에서 발견된 고대 분변 샘플을 분석했다. 그 결과 해당 샘플은 2700년 전으로 거슬러 올라가며, 샘플 안에서는 식품 발효에 관여하는 두 종류의 곰팡이가 발견됐다.연구진은 해당 샘플에 존재하는 미생물, DNA, 단백질 등을 조사하기 위해 초정밀 현미경과 메타게놈, 단백질체 분석 기술 등을 동원한 결과, 두 종류의 곰팡이가 숙성된 블루치즈와 맥주에서 기인했다는 사실을 확인했다. 블루치즈는 알프스와 상트랄 등 주로 산악지대에서 생산되는 푸른곰팡이 치즈를 통칭하며, 현재의 치즈와 마찬가지로 발효와 숙성의 과정을 거쳐 만들어진다. 이번 발견은 2700년 전 철기시대 유럽에서 이미 블루치즈가 만들어지고 있었다는 최초의 증거로 꼽힌다. 연구를 이끈 미생물학자인 프랭크 맥시너 박사는 “2700년 전 고대 소금 광부들이 의도적으로 발효 기술을 사용할 수 있을 만큼 (식문화적으로) 발전했다는 사실을 알고 매우 놀랐다”면서 “선사시대의 요리 관행은 매우 정교했을 뿐만 아니라 복잡한 가공식품과 발효 기술이 초기 식품 역사에 중요한 역할을 했다는 사실이 점점 더 분명해지고 있다”고 설명했다.연구진은 또 2700년 전 인류의 배설물을 통해 당시 인류의 내장에 서식했던 고대 미생물에 대한 정보도 얻을 수 있었다. 당시 인류는 겨(벼나 보리, 조, 수수 등의 곡류를 찧을 때 생기는 부산물)를 이용한 죽과 식물 조각 등을 주식으로 먹었으며, 섬유질이 많고 탄수화물이 풍부한 이 식단에 강낭콩을 곁들여 단백질을 보충하거나 과일과 견과류 등을 함께 섭취했던 것으로 확인됐다. 식물 위주의 식단을 유지한 고대 소금 광부의 장내 미생물 군집의 구조는 현대의 ‘비서구화’ 집단과 유사했다. 이는 식습관과 생활 방식이 변화하면서 장내 미생물의 구성과 구조도 변화시켰다는 것을 의미한다. 연구진은 당시 사람들의 배설물이 수천 년 동안 보존될 수 있었던 비결로 약 8℃의 일정한 기온과 광산의 높은 소금 농도 등을 꼽았다. 맥시너 박사는 “미생물은 종종 현대의 질병과 관련이 있기 때문에, 미생물의 변화를 추적하면 질병의 원인을 이해하는 데 도움이 될 것”이라고 기대했다. 자세한 연구는 세계적인 학술지인 셀(Cell)의 자매지인 커런트 바이올로지 최신호에 실렸다.

울산지역 규제자유특구 입주 기업들이 코로나 사태로 막힌 수출길을 뚫고 있다. 이들 기업이 개발한 코로나19 진단 키트 등이 수출길에 오르면서 규제특구 활성화에도 청신호가 켜졌다. 9일 울산시에 따르면 게놈서비스 규제자유특구에 입주한 (주)클리노믹스는 지난해 헝가리에 코로나19 진단키트 50만 세트를 수출한 데 이어 올해 미국 법인에서 코로나19 진단 서비스를 통해 큰 수익을 거두고 있다. 클리노믹스 관계자는 “우리가 개발한 코로나19 진단키트가 지난해 FDA 승인을 받은 후 같은 해 헝가리에 진단키트를 수출해 지난해 한 해 총 98억원의 수익을 거뒀다”며 “올해는 미국 법인에서 진단 서비스를 진행 중이고, 상반기까지만 99억원의 수익을 달성했다”고 말했다. 또 ‘원드롭’도 코로나19 진단키트를 개발해 지난 6월 식약처로부터 수출용 허가를 받았다. 현재 유럽인증(Cevid)을 앞두고 있어 인증을 받으면 유럽은 물론 동남아시아까지 수출길이 열린다. 원드롭 관계자는 “유럽인증 획득이 유력한 상황으로 인증을 받게 되면 유럽뿐 아니라 동남아로도 수출길이 열리게 된다”고 설명했다. 앞서 울산시는 지난해 7월 지역 게놈서비스 산업이 규제자유특구로 지정된 뒤 감염병 대응 기반 구축 사업을 진행해 구체적인 성과를 거두고 있다. 현재 게놈 규제자유특구에 입주한 민간 기업은 총 11개사다. 또 울산과학기술원(UNIST)과 울산정보산업진흥원, 울산대병원, 울산병원 등도 참여기관으로 입주해 복합만성질환과 우울증, 심혈관질환에 대한 진단키트 개발을 활발히 진행하고 있다. 더불어 게놈서비스산업 신성장동력화의 핵심인 바이오데이터팜 구축도 순항하고 있다. 울산시와 울산정보산업진흥원은 지난 6일 3D프린팅 벤처집적지식산업센터에서 ‘바이오데이터팜 시스템 구축’ 착수보고회를 개최했다. 올해 도입 규모는 CPU 9804 core, 메모리 265 TB(테라바이트), 스토리지 80 PB(페타바이트)로 1만명 게놈 데이터를 60일 이내 기초분석이 가능한 고속연산용 고성능컴퓨팅 시스템이 될 것으로 기대된다. 이번 사업을 통해 조성된 인프라는 질환별 진단마커, 감염병 대응 플랫폼 등 게놈서비스 실증 사업에 활용될 예정이다. 시 관계자는 “바이오데이터팜 시스템을 활용해 울산 게놈서비스 특구사업이 성공적으로 추진되면 핀란드 핀젠 프로젝트처럼 많은 바이오기업과 제약회사를 유치해 추가적인 진단기기, 시약, 치료제 개발 등이 가능해질 것으로 기대한다”고 밝혔다. 한편 정부는 지금까지 총 5차례에 걸쳐 규제자유특구를 지정했다. 울산은 2019년 11월 수소그린모빌리티 규제자유특구, 게놈 서비스 규제자유특구 등 3개 분야 규제자유특구에 지정됐다.

중국의 과학자들이 코로나19 발생 전 전염성이 강한 변종 코로나바이러스를 만들 계획을 세우고 트럼프 행정부 산하 기관에 연구비 지원을 요청한 사실이 최근 폭로된 것과 관련해 세계보건기구(WHO)의 한 전문가가 관련 문건 속 연구 과정대로 실험을 진행하면 자연계에 뚜렷한 조상이 없는 코로나바이러스를 만들어낼 수 있었을 것이라고 지적했다. 영국 일간 텔레그래프 5일자 보도에 따르면, 익명을 요구한 WHO 전문가는 이 문서는 왜 자연에서 Sars-CoV-2(코로나19 바이러스)와 밀접하게 닮은 바이러스를 지금까지 발견하지 못하고 있는지를 설명할 수 있다고 밝혔다. 현재 코로나19 바이러스와 가장 가까운 자연 유래 바이러스는 지난달 라오스에서 보고된 Banal-52 바이러스다. 이는 코로나19 바이러스와 게놈이 96.8% 정도 일치하긴 하지만, 염기 서열이 99.98% 정도 일치하는 ‘직계 조상’급 바이러스는 여전히 발견되지 않고 있다고 텔레그래프는 지적했다. 이에 대해 WHO 전문가는 또 “문서에 상세히 기술된 연구 과정은 어떤 자연 유래 바이러스와도 100% 일치하는 것이 아닌 새로운 바이러스 염기 서열을 만들어낼 것”이라고 지적하면서 “그러면 그 연구팀은 염기 서열에서 바이러스 게놈을 합성해 자연에 존재하지 않지만 자연적으로 발생한 것처럼 보이는 바이러스 게놈을 만들어냈 수 있었을 것”이라고 설명했다. 텔레그래프 등 영국 언론들은 최근 코로나19의 기원을 조사하기 위해 전 세계 여러 과학자가 협력해 만든 웹 기반 조사팀 ‘드래스틱’이 공개한 해당 문서를 바탕으로 중국의 우한 바이러스연구소(이하 우한연구소)가 코로나바이러스 조작 연구를 미국에 제안했었다고 전했다. 당시 보도에서 우한연구소의 과학자들은 코로나19가 처음으로 발생하기 18개월 전 박쥐 코로나바이러스의 새로운 ‘키메라 스파이크 단백질’을 포함한 피부 침투 나노입자를 윈난성의 동굴 박쥐에 전파할 계획을 세웠던 것으로 드러났다. 이들 연구자는 또 인간을 더 쉽게 감염시킬 수 있도록 유전적으로 강화된 키메라 바이러스를 만들 계획도 세운 뒤 미국 국방부 산하 국방고등연구계획국(DARPA)에 연구비 약 160여억 원의 지원을 요청하기도 했었다.이런 제안은 우한연구소와 밀접하게 일했던 피터 다작 ‘에코헬스 얼라이언스’ 대표가 제출한 것으로 밝혀진 바 있다. 해당 연구팀에는 ‘박쥐 우먼’으로 불리는 우한연구소 소속 스정리 박사도 포함된 것으로 드러나 논란이 일기도 했다. 하지만 국방고등연구계획국은 “제안한 과제는 지역 사회를 위험에 빠뜨릴 것이 명백하다”는 등 이유로 연구비 지원을 거절했던 것으로 알려졌다. 한편 미국에서는 문제의 요청서에 요약된 실험 연구와 유사한 연구에 지난 2018년 연구비를 지원한 사실이 얼마 전에 드러났다. 미국 비영리 탐사보도 매체 디인터셉터는 코로나19 기원을 파헤치기 위해 정보공개법(FOI) 요청으로 입수한 문건에서 미 국립보건원(NIH)이 2014년부터 5년간 코로나바이러스 연구에 연간 66만6000달러, 5년간 총 330만 달러의 보조금을 지원하는 데 승인했다고 밝혔다.

2000여 년 전 고대 이집트 지역에 살았던 세 남성의 얼굴이 복원됐다고 미국 라이브사이언스 등 과학전문매체가 27일 보도했다. 2017년 독일 막스 플랑크 인류역사과학 연구소 측은 이집트 카이로 남부의 고대 도시인 아부시르 엘 멜레크에서 발굴한 미라 3구에서 DNA 샘플을 채취했다. 이후 연구진은 미라를 DNA 시퀀싱 한 데이터를 활용해 얼굴의 특징을 분석했다. DNA 시퀀싱은 오랜 시간이 지나 변형되거나 박테리아 등에 노출돼 오염된 DNA를 감지하고 DNA 서열을 알아내는데 사용되는 기술이다. 그 결과 미라 3구는 2000년 전 살았던 남성들로, 어두운색의 눈동자와 머리카락을 가졌고, 밝은 갈색 피부를 가졌을 것으로 추정됐다. 이는 고대 이집트 미라의 게놈(한 생물이 가지는 모든 유전정보)를 성공적으로 재구성한 최초의 사례로 꼽힌다. 그리고 최근 미국 바이오회사인 파라본 나노랩스 연구진은 해당 정보를 이용해 미라 3구의 본래 얼굴을 3D 모델로 복원하는데 성공했다. 복원 결과 2000년 전 고대 이집트 남성들의 외모는 현대의 지중해 또는 중동인과 매우 유사한 것으로 밝혀졌다. 파라본 나노랩스 측은 법의학에서 주로 사용되는 DNA 표현 과정에 따라 미라의 얼굴을 3D로 복원했다. 이 과정에서 DNA 정보가 활용됐으며, 머리카락의 곱슬 유무와 얼굴형, 코의 형태와 크기 등 세밀한 부분까지 재현해낼 수 있었다.파라본 나노랩스 관계자는 “2000년 전 고대 인류의 DNA에 대한 포괄적인 분석이 수행된 것은 이번이 처음”이라면서 “오랜 시간이 흘러 DNA 정보가 분해되기 쉬운데다 DNA가 박테리아의 DNA와 섞일 가능성도 높아 고대 미라의 DNA를 분석하는 일은 매우 어려운 작업이었다”고 설명했다. 이어 “특히 단일염기다형성(SNP)을 분석해 생김새를 자세히 예측할 수 있었다”고 덧붙였다. 일반적으로 인종이나 개인에 따라 DNA 염기에 차이가 있는데, 인종에 상관없이 유전자의 99.9%가 같지만 0.1%의 염기 차이로 키와 피부색 등이 달라지는 것으로 알려져 있다. 이번 연구의 결과는 과학자들이 현재까지 남아있는 고대 인류의 미라나 유골을 통해 얼굴을 복원해내고, 이를 통해 당시 인류의 외형을 분석하는데 도움이 될 것으로 기대를 모았다. 또 용의자나 데이터베이스에 없는 범죄 사건의 단서를 찾거나 유해를 식별하는 데에도 해당 기술이 큰 역할을 할 수 있을 것으로 보인다. 자세한 연구결과는 지난 15일 미국 플로리다주 올랜도에서 열린 ‘개인 식별 국제 심포지엄’(International Symposium on Human Identification)에서 공개됐다.

30~200명 씨족… 카누 타고 수천㎞ 항해사모아제도 정착 후 주변 섬으로 확산가장 마지막은 거대 조각상 ‘이스터섬’DNA 분석 통해 ‘대만 원주민’ 밝혀져닷새간의 추석 연휴가 끝났다. 지난해에 이어 코로나19와 함께하는 두 번째 추석이었다. 코로나 이전 수준까지는 아니지만, 백신 접종 완료자를 포함해 8명까지 모일 수 있어 고향을 찾는 이들이 많았다. 명절 연휴만 되면 도로 정체 같은 불편함을 감수하면서까지 멀리 떨어진 가족들이 한자리에 모이는 이유는 뭘까. 문화인류학자들은 이런 민족 대이동에 대해 자신의 뿌리와 정체성을 확인하려는 것이라는 해석을 내놓고 있다. 고고학, 인류학, 역사학 등이 알려지지 않은 먼 과거를 조사하고 연구하는 이유도 인류 뿌리를 확인해 현생 인류의 정체성과 앞으로 나갈 길을 파악하려는 것이다. 고고학자는 물론 생물학자, 수학자, 의학자까지 참여한 연구팀이 현대인의 게놈을 분석해 여전히 수수께끼로 남아 있는 인류 이동의 비밀 일부를 풀어냈다. 미국 스탠퍼드대 수리공학연구소, 캘리포니아 샌디에이고대(UCSD), 멕시코 국립 생물다양성게놈연구소(LANGEBIO), 노르웨이 오슬로대, 영국 옥스퍼드대 웰콤 인간유전체연구센터, 칠레 마타키테랑기재단, 교황청 가톨릭대 의대 등 6개국 19개 대학과 연구기관으로 구성된 공동연구팀은 인류 이동의 비밀 중 하나인 폴리네시아인의 구체적인 이동 경로를 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 9월 23일자에 실렸다. ‘많은 섬들’이라는 뜻의 폴리네시아는 육지 총면적이 약 2만 7000㎢로 그리 크지 않지만 1000여개 섬이 분포해 있고, 해역으로 따지면 태평양의 절반 이상을 차지하고 있다. 서쪽 끝 사모아, 통가에서 시작해 중부 쿡제도, 소시에테제도, 마르키즈제도 등을 거쳐 북쪽 하와이제도, 남동쪽 끝 이스터섬, 남서쪽 뉴질랜드까지 포함하고 있다. 정치적으로는 미국, 영국, 프랑스, 칠레 등으로 분리돼 있지만 원주민들은 형질적 동질성을 갖고, 문화, 종교, 언어도 유사하다는 특징을 갖고 있다. 태평양 절반을 넘는 이 지역으로 인류가 언제 어떻게 이주했는지, 수많은 섬 중에 어디에 가장 먼저 정착했는지는 인류학 분야에서 여전히 수수께끼이자 논란의 대상이다. 1947년 노르웨이 탐험가 토르 헤위에르달이 ‘콘티키호’라고 이름 붙인 뗏목으로 남미 칠레에서 폴리네시아로 항해한 것도 남미 원주민들이 폴리네시아로 이주했을 것이라는 자신의 가설을 실증하기 위한 시도였다. 헤위에르달의 탐험 성공으로 그의 가설이 한동안 받아들여졌지만 생명과학의 발달로 2000년대 초반 DNA 분석을 통해 폴리네시아인의 조상은 남미 원주민이 아니라 동남아시아에서 왔다는 것이 밝혀졌다.폴리네시아 구전설화와 역사학자들에 따르면 30~200명으로 구성된 씨족 집단이 카누 두 대를 연결해 만든 배 쌍동선으로 수천㎞ 떨어진 거리를 이동해 폴리네시아 지역의 섬 곳곳으로 흩어졌다. 이번 연구팀은 인류학적으로 폴리네시아를 중심으로 한 태평양 21개 제도(諸島)에 사는 430명의 게놈 전체 데이터를 분석해 실제 그 같은 이동이 가능했는지, 처음 정착한 지역은 어디인지를 찾아나섰다. 분석 결과 폴리네시아인 조상으로 알려진 대만 원주민과 동남아시아인들이 처음으로 정착한 곳은 사모아제도였으며 이후 9세기에 쿡제도의 라로통가섬, 11세기에 소시에테제도의 토타이테마섬, 12세기에는 투부아이제도의 서부 투하아페섬과 투아모투군도로 퍼져 나간 것으로 확인됐다. 가장 마지막으로 정착한 곳은 거대 조각상들로 유명해진 이스터섬이라고 연구팀은 밝혔다.

“10년 내 또다른 대유행 발생 가능성 높다”미 정부, 75조원 투입해 바이러스 대처 준비코로나19 대유행으로 16조 달러(약 1경 8512조원)의 경제적 타격을 입은 미국이 또다른 대유행에 대비하기 위해 653억 달러(약 75조원)을 투입한다. 에릭 랜더 백악관 과학기술정책국장은 지난 3일(현지시간) 브리핑에서 “코로나19보다 심각하고 상당히 다른, 또다른 대유행이 10년 이내에 발생할 가능성이 높다”며 “어떤 종류의 바이러스에도 대처할 준비가 돼 있어야 한다”고 밝혔다. 그는 미래에 다가올 수 있는 생물학적 위협에 대처하기 위해 7~10년에 걸쳐 653억 달러를 투입한다고 설명했다. 분야별로는 백신 개발이 242억 달러로 가장 많고, 약물 개발(118억 달러), 공중 보건 인프라 강화(65억 달러) 순이다. 랜더는 코로나19로 64만명이 넘는 미국이 사망했고, 회복 환자들 중에도 장기적인 후유증에 시달리는 경우가 꽤 있으며, 유색인종 등 취약계층이 더 큰 피해를 봤다고 지적했다. 또 코로나19에 따른 인적·경제적 손실 16조 달러에 비하면 653억 달러는 큰 비용이 아니라는 취지로 설명했다. 랜더는 이번 계획을 ‘아폴로 프로젝트’나 ‘인간 게놈 프로젝트’에 비유했다. 존 F. 케네디 전 대통령은 1961년 사람을 달에 보내겠다고 선언했고, 아폴로 프로젝트라는 이름으로 8년간 장기적인 지원을 했다. 그 결과 1969년 아폴로 11호의 선장 닐 암스트롱은 인류 최초로 달 표면을 걸었다. 인간 게놈 프로젝트 역시 1990년 시작돼 2003년까지 전폭적인 지원을 받으면서 인간의 염기서열을 해독하는데 성공했다. 대유행 대비에도 미 정부의 장기적으로 전폭적인 지원이 있어야 한다는 의미다. 특히 백악관은 코로나19와 같은 대유행에 대응하는게 주된 목표라면서도 생물 무기 개발 및 사용 가능성, 식량 안보 위기 등에도 대비하게 된다고 설명했다.

울산시가 내년도 국비 3조 2101억원을 확보해 현안·핵심 사업 추진에 탄력이 예상된다. 울산시는 2022년도 국비 정부 안에 지역 현안관련, 3조 2101억원의 예산이 반영된 것으로 확인됐다고 31일 밝혔다. 이는 지난해 정부안에 반영된 2조 7884억원보다 15% 이상 증액됐다. 울산시는 광역시 승격 이후 처음으로 국비 3조원을 돌파했다고 설명했다. 또 2022년 정부 예산안이 전년도 558조원에서 604조원 수준으로 8% 정도 증가한 것과 비교해도 증가 폭이 크다. 울산시는 하반기 결정되는 공모사업과 국회 심의 단계에서 추가 반영될 예산에 10월 말 확정될 보통교부세를 포함하면 4조원대 국가 예산 확보가 가능할 것으로 기대한다. 정부 안에 반영된 주요 사업은 울산 게놈서비스산업 규제자유특구(71억원), 스마트공장 보급·확산 지원 사업(65억원), 울산외곽순환고속도로 건설(142억 원), 동해남부선 복선전철화 사업(644억원) 등이다. 또 산재 전문 공공병원 건립(457억원), 고기능성 다목적 소방정 구입(89억원), 재해 안전항만 구축사업(810억원), 수소차 및 수소충전소 보급 확대 사업(161억원), 원전해체연구소 건립(503억원) 등도 탄력을 받게 됐다. 울산 재도약 기틀 확립을 위한 9개 성장 다리(9 BRIDGE) 관련 사업으로는 21개 사업에 4278억원 정도가 반영돼 사업 추진에 가속도가 붙을 전망이다. 시는 정부 안이 9월 3일 국회로 제출되면 울산의료원 건립(예비타당성조사 면제), 조선해양 철의장 제조산업 디지털 전환 사업(31억원) 등 미반영 사업에 대해 지역 국회의원 설명, 국회 상주 캠프 운영 등을 통해 증액 활동에 적극적으로 나선다는 방침이다.

코로나19의 원인인 ‘사스 코로나바이러스-2’(코로나19 바이러스)를 인공적으로 합성한 ‘코로나19 결손바이러스’를 사용해 코로나19 바이러스를 없애는 새로운 방법이 제시됐다. 미 펜실베이니아주립대 생물학과 마르코 아르케티 교수 연구팀은 이런 개념을 입증하기 위한 치료제를 설계했다고 밝혔다. 아르케티 교수에 따르면, 코로나19 바이러스와 같은 바이러스가 사람의 세포를 공격할 때 먼저 세포 표면에 달라붙어 유전물질을 세포 안으로 주입한다. 그리고 세포를 빼앗아 바이러스의 유전물질을 대량으로 복제해 결국에는 붕괴한 세포로부터 수많은 바이러스 입자를 방출하는 것으로 한층 더 체내에서의 감염을 확대해간다.  숙주의 체내에서 바이러스의 복제가 반복되면 드물게 유전물질 합성에 실패해 바이러스의 게놈 일부가 결손할 수 있다. 게놈이 결손하면 바이러스로 행동하는데 필요한 단백질을 합성할 수 없다. 이런 바이러스는 정상적으로 증식할 수 없어 결손바이러스라고 부른다. 하지만 결손바이러스가 있는 세포 안에 정상적인 바이러스가 들어가면 결손바이러스의 게놈이 정상 바이러스의 게놈을 이용 증식해 정상 바이러스를 대체하는 현상이 일어날 수 있다. 이는 결손바이러스가 정상 바이러스의 증식을 방해하는 작용으로, 학술적으로는 ‘간섭’이라고 하며, 이런 간섭을 일으키는 결손을 지닌 바이러스 입자는 ‘결손갑섭(DI)입자’라고 부른다. DI입자가 바이러스의 증식을 막는데 주목한 연구팀은 코로나19 바이러스의 게놈을 90% 차단해 이 바이러스의 DI입자를 만들었다. 그 DI입자를 코로나19 바이러스, 즉 정상 바이러스에 감염된 원숭이의 세포에 주입하는 실험을 시행했다. 그 결과, 실험 시작 24시간 뒤 정상적인 코로나19 바이러스 양이 절반으로 감소하는 한편 이 바이러스의 DI입자는 정상 바이러스의 3배 속도로 증식하는 것으로 나타났다. 이에 대해 아르케티 교수는 “DI입자는 결손이 있는 탓에 코로나19 바이러스로는 기능하지 않으며 단독으로 증식할 수 없다. 하지만 야생형(질병 유발형) 코로나19 바이러스와 동시에 감염되면 정상 바이러스의 증식 과정을 빼앗아 DI입자를 복제한다”면서 “게다가 게놈이 짧은 덕에 정상 바이러스보다 빠르게 자가 복제해 바이러스의 증식을 막게 된다”고 설명했다. 또 “정상 바이러스가 50% 감소하는 것만으로는 코로나19를 치료하는 것과 관계가 없겠지만, 정상 바이러스의 DI입자가 정상 바이러스보다 빠르게 증식할 수 있기에 우리 연구자들은 시간이 지남에 따라 DI 입자의 유효성이 더욱 증가할 것으로 예상한다”고 말했다. 아르케티 교수는 “정상 바이러스의 DI입자가 항바이러스약으로 쓰일 수 있는지를 검증하기 위해서는 추가 실험이 필요하다”고 강조하면서 “연구를 진행해 미세 조정을 가하면 이런 DI입자가 코로나19의 치료약으로 사용될 가능성이 있다”고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘피어제이’(PeerJ) 최신호에 실렸다.

화이자와 함께 세계 최초로 코로나19 백신 개발에 성공했던 독일 바이오엔테크가 이번엔 말라리아 백신 개발에 나선다. 이 회사가 코로나19 백신에서 세계 최초로 상용화했던 메신저 리보핵산(mRNA) 기술을 활용할 계획이다. 바이오엔테크는 26일(현지시간) 세계보건기구(WHO) 고위대표부와 우르줄라 폰데어라이엔 유럽연합(EU) 집행위원장, 켄업 재단, 게이츠 재단 등과 공동으로 기자회견을 열고 말라리아 근절 이니셔티브의 일환으로 백신 개발 프로젝트에 착수한다고 밝혔다. 내년 임상, 2023년 접종 목표다.현존하는 말라리아 백신은 모스퀴릭스 1종인데, 이 백신의 예방 효능은 36%로 WHO 목표치인 75%에 못미친다. 2019년부터 가나와 케냐, 말라위 등 말라리아로 인한 피해가 심각한 아프리카 나라들에서 모스퀴릭스 시범 접종을 실시 중이다. 미국 존스홉킨스 블룸버그대 공중보건대학원의 프라카시 스리니바산 조교수는 abc방송과의 인터뷰에서 “말라리아를 일으키는 기생충인 플라스모디움의 유전정보(게놈)는 바이러스의 그것보다 복잡하다”며 말라리아 백신 개발의 어려움을 설명했다. 매년 전 세계에서 2억 2900만명이 말라리아에 걸리고, 이 중 400만명은 사망한다. 사망자의 90% 이상이 아프리카 대륙에서 나오며, 사망자의 3분의 2는 어린이다.

1989년 6월 등굣길에 14세 여자아이를 성폭행하고 목졸라 살해한 범인의 정체가 밝혀졌다. 범인은 1995년에 이미 스스로 생을 마감해 법정에 세울 수 없었지만 32년 동안 딸을 죽인 이의 정체를 몰라 애를 태웠던 어머니는 한을 풀게 됐다. 32년의 미제사건(콜드케이스)이 해결된 것은 피해자의 몸에 남아 있던 아주 적은 양의 유전자(DNA) 분석이 가능해졌기 때문이었다고 미국 폭스뉴스가 22일(현지시간) 전했다. 네바다주 라스베이거스의 한 고교에 다니던 스테퍼니 아이작슨(당시 14)은 늘 다니던 통학 길에서 갑자기 사라졌다. 그날 밤 근처 들판에서 사망한 채 발견됐다. 경찰은 소녀가 성폭행당한 뒤 목이 졸려 숨진 것으로 판단했다. 여러 주를 넘나들며 수사를 했지만 범인은 오리무중이었다. 수십 년간 수사를 이어갔지만 단서를 찾지 못했다. 사건에서 채취한 DNA 정보는 국가 데이터베이스에 등록됐지만 양이 아주 적었다. 당시 분석 기법으로는 일치하는 용의자를 찾을 수 없었다. 그러다 지난해 경찰은 라스베이거스의 유전자 분석업체 대표 저스틴 우의 도움을 받아 극소량의 DNA만을 남긴 미제 살인사건들에 대한 수사에 다시 착수했다. 한 주민이 기부한 것이 결정적 계기가 됐다. 아이작슨의 사건은 올해 1월 재수사 대상에 선정됐다. 용의자의 DNA 샘플은 수백 건의 미제사건 해결을 도운 민간 연구소 오스람(Othram) 에 보내졌다. 당시 현장에 남겨진 증거는 세포 15개가 전부였다. 다행히 텍사스주에 본사를 둔 오스람은 DNA가 120pg(피코그램, 1조 분의 1g) 미만, 세포 15개 미만이라도 게놈 시퀀싱(DNA 염기서열 분석)을 통해 용의자를 식별할 수 있었다. 영국 BBC에 따르면 보통 소비지가 직접 구매해 DNA 검사를 하는 킷은 샘플의 DNA 양이 750~1000 나노그램이면 충분히 검사할 수 있다. 이들 샘플은 가계 뿌리를 찾거나 건강 관련 정보를 얻기 위해 공공 웹사이트에 업로드된다. 하지만 범행 현장에 남겨진 DNA 정보는 수십에서 수백 나노그램정도 밖에 안된다. 그런데 아이작슨 사건에서는 0.12나노그램 밖에 안돼 세포 수 15개 밖에 안 됐는데 이것만으로도 게놈 시퀀싱에 성공한 것이다. 이어 유전자 계보 분석을 활용해 가계도를 만들었고, 먼 친척을 통해 일치하는 DNA 정보를 하나하나 찾아내 결국 라스베이거스 주민 대런 마천드를 용의자로 지목했다. 마천드는 아이작슨이 살해되기 3년 전 또 다른 살인사건과 관련해 체포된 일이 있었는데 당시 검출된 DNA 정보가 아이작슨의 옷에서 발견된 것과 일치했다. 라스베이거스 경찰은 22일 기자회견을 열어 “이 사건이 잘 풀린 것은 아주 적은 양의 DNA 정보라도 활용 가능했기 때문”이라고 밝혔다. 데이비드 미텔만 오스람 CEO는 “미제 사건에서 남은 모든 증거를 사용하는 것이어서 사실 이번 일에 나서기 두려웠다”면서도 “공식 발표된 사건 중에 가장 적은 DNA 정보로 범인을 찾은 사례”라면서 다른 미제사건도 해결되길 희망한다고 말했다. 아이작슨의 어머니는 취재진에게 누군가 대신 읽어준 편지를 통해 “딸을 죽인 범인을 알아내서 기쁘다”면서 “사건이 해결될 줄은 몰랐다”며 고 소감을 전했다. 한편 이번 사건 해결에 이용된 유전자 분석 기법은 2018년에 악명 높은 연쇄살인범 골든스테이트 킬러를 검거했을 때 쓴 방법과 정확히 같은 것이라고 BBC는 전했다. 오스람은 지금도 여러 콜드케이스를 해결하기 위해 열심히 분석 중인데 1881년에 발생한 사건까지 있다고 했다.

2019년 늦가을 중국에서 시작된 코로나19는 순식간에 전 세계로 확산됐다. 교통수단의 발달로 하루 이틀이면 전 세계 원하는 곳 어디든 갈 수 있게 된 영향이 컸다. 외국 여행이 코로나19 같은 바이러스뿐만 아니라 항생제 내성을 가진 장내미생물과 유전자까지 옮기는 계기가 될 수 있다는 연구가 나왔다. 코로나19 대확산 이후 ‘0’으로 수렴됐던 외국 여행 수요가 코로나 종식 후 다시 늘어난다고 하더라도 여전히 경계를 늦춰서는 안 된다는 뜻이다. 미국 세인트루이스 워싱턴대 의대 부설 게놈과학·시스템생물학센터, 병리·면역학과, 분자미생물학과, 의생명공학과, 네덜란드 마스트리히트대 의대 의료미생물학과, 암스테르담대 의대, 에라스무스대 메디컬센터 의료미생물학·감염과, 암스테르담 국제보건발전연구소 공동연구팀은 외국 여행객들이 항생제 내성(AMR) 유전자를 가진 장내미생물을 갖고 귀국하는 경우가 늘고 있다고 9일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 의생명과학분야 국제학술지 ‘게놈 의학’ 6월 7일자에 실렸다. 연구팀은 2013년 11월부터 2016년 7월까지 18세 이상 네덜란드 성인 남녀를 대상으로 한 ‘여행 후 다항성박테리아 운반’(COMBAT) 연구 데이터를 활용했다. 연구팀은 특히 동남아시아, 남아시아, 북아프리카, 동아프리카 등 4개 지역을 여행했던 190명을 무작위로 선정해 여행 전후 장내미생물 군집과 유전자 변화를 조사했다. 이번 연구에서 주목한 지역들은 열악한 위생 상태와 의료 상황 때문에 항생제 내성균이 많이 발견되는 이른바 ‘핫스폿’(hot spot)이다.사람은 약 39조개의 미생물을 갖고 있는데 대부분 대장이나 소장 등 소화기관에 집중돼 있다. 이들 소화기관에 있는 미생물을 ‘장내미생물’이라고 부른다. 장내미생물은 영양소 분해나 소화를 돕는 역할을 하는 정도로만 알려져 있었지만 최근 다양한 연구를 통해 비만, 대장암을 포함한 다양한 암종과 면역계질환, 치매나 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환, 우울증, 양극성장애 같은 신경정신질환에도 상당한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 실제로 장내미생물에는 인체에 유익한 것과 유해한 것들이 모두 존재하고 있다. 최근에는 항생제 오남용과 항생제가 포함된 각종 화학물질로 키운 농축산물을 통해 항생제 내성을 가진 유해한 장내미생물도 늘고 있는 추세다. 연구팀은 여행 전후로 실험대상자들의 장내미생물을 메타게놈 염기서열 분석법으로 조사하고 지금까지 알려진 AMR 유전자 자료들과 비교했다. 그 결과 여행자들 대부분 출국 전에는 없었던 AMR 유전자를 가진 장내미생물들이 여행 이후 발견됐다. 이렇게 발견된 AMR 유전자는 56종이었으며 그중에는 항생제 내성이 강해 어떤 항생제도 통하지 않는 고위험 AMR 유전자도 10종이 포함돼 있었다. 특히 동남아시아 지역으로 여행을 다녀온 실험대상자들에게서 고위험 AMR 유전자가 가장 많이 발견된 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 AMR 유전자는 여행 이후에 발견된 만큼 해외여행이 바이러스뿐만 아니라 항생제 내성 장내미생물을 전달하고 확산시키는 수단이라고 지적했다. 연구를 이끈 네덜란드 마스트리히트대 의대 존 펜더스 교수(의료미생물학)는 “백신접종으로 집단면역이 형성돼 코로나19가 사실상 종식되면 다시 여행자들이 늘어날 텐데 이때 보건학적으로 가장 우려되는 점은 항생제 내성 박테리아의 빠른 확산”이라면서 “이번 발견은 항생제 내성 박테리아 확산 차단을 위한 공중보건정책을 수립할 때 큰 도움이 될 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아서 코난 도일이 창조한 명탐정의 대명사 ‘셜록 홈즈’는 당시에는 생소했던 과학수사의 개념과 방법론을 제시한 것으로도 유명하다. 소설 곳곳에서 홈즈는 의뢰인이나 범인의 옷자락이나 신발에 묻은 흙만 보고도 어디서 왔는지를 맞추는 모습을 보여준다. 과학수사가 도입되기 이전이었던 당시는 물론 지금도 이해하기 쉽지 않은 부분이지만 생물학자와 수학자들이 신발에 묻은 먼지나 흙만으로도 어디서 왔는지를 알아낼 수 있다는 연구결과를 내놔 사람들을 놀라게 했다. 미국 코넬대 의대, 뉴욕 빈 탈알 빈 압둘아지즈 알사우드 계산의생명과학연구소, 마운트시나이 아이칸의대, 싱가포르 국립게놈연구소, 스페인 바르셀로나 과학기술연구원, 스위스 취리히연방공과대(ETH) 계산과학과를 중심으로 케냐, 인도, 칠레, 이탈리아, 프랑스, 브라질, 노르웨이, 스웨덴, 우크라이나, 오스트리아, 영국, 우루과이, 한국, 중국, 호주, 포르투갈, 독일, 나이지리아, 터키, 베트남, 일본, 콜럼비아, 폴란드, 이집트 등 28개국 67개 연구기관이 참여한 국제공동연구팀은 전 세계 도시마다 독특한 미생물 ‘지문’을 갖고 있는 것을 확인했다고 29일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀’ 5월 27일자에 실렸다. 연구팀은 최근 3년 동안 6개 대륙, 60개 도시에서 4728개의 표본을 채취해 8조개의 유전자를 검출했다. 60개 도시에는 한국의 서울도 포함됐다. 연구팀은 이들 도시에서 사용되는 지하철, 버스, 고가열차, 전차 등 대중교통을 대상으로 대기장소의 벤치, 개찰구, 매표소 등의 표면을 3분 이상 면봉으로 닦는 방식으로 샘플을 채취했다. 이렇게 모아진 면봉에서 DNA를 채취해 슈퍼컴퓨터를 이용해 분석한 결과, 샘플의 97%가 31개 미생물종에 포함된 것으로 나타났으며 이것들의 비율이 도시마다 달라 도시의 특성을 파악할 수 있게 해주는 ‘핵심 도시 미생물’이라고 연구팀은 밝혔다. 사람 피부에서 볼 수 있는 세균이거나 토양, 물, 공기, 먼지 등에서 발견되는 것들도 포함돼 있었다. 또 1만 929개의 바이러스와 748개의 박테리아는 지금까지 전혀 알려지지 않았던 것으로 이번에 처음 발견됐다.이번 연구에 따르면 각각의 도시마다 다른 곳에서는 찾아볼 수 없는 독특한 미생물 지문을 갖고 있기 때문에 마치 셜록 홈즈처럼 신발만 있다면 어디서 왔는지 90% 이상의 정확도로 알아낼 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 주도한 미국 코넬대 의대 크리스토퍼 메이슨 교수(생리학·생물물리학)는 “이번 연구는 알려진 감염병 뿐만 아니라 알려지지 않은 미지의 감염병 발생을 사전에 감지하고 다른 도시환경에서 항생제 내성 미생물 확산의 가능성까지도 예측할 수 있게 도와줄 것”이라며 “미생물의 진화 연구에 대한 새로운 발견에도 기여할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

나이가 어릴수록 혈액 속 노폐물이 적어 피가 깨끗하다. 과학자들이 혈액의 각종 지표를 통해 정확한 생물학적 나이와 노화 속도를 알아낼 수 있는 분석법을 개발해 주목받고 있다. 싱가포르 바이오기업 제로PTE 피터 페디체프 박사 주도로 러시아 스콜코보 과학기술연구원, 모스크바 물리·공학연구소, 쿠르차토프 국립연구소, 미국 로스웰 파크 통합암연구센터, 미국 바이오기업 게놈프로젝션 과학자들로 구성된 공동 연구팀은 노화의 속도와 생물학적 나이를 정확하게 판단할 수 있는 방법을 개발했다. 연구팀은 이번 분석법을 통해 사람의 최대 수명은 100세를 훌쩍 넘는 120세 이상이라고 예측하기도 했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 5월 26일자에 실렸다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

나이가 어릴수록 혈액 속 노폐물이 적어 피가 깨끗하다. 과학자들이 혈액이 나타내는 각종 지표를 통해 정확한 생물학적 나이와 노화속도를 알아낼 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 싱가포르 바이오기업 제로PTE, 러시아 스콜코보 과학기술연구원, 모스크바 물리·공학연구소, 쿠르차토프 국립연구소, 미국 로스웰 파크 통합암연구센터, 미국 바이오기업 게놈프로젝션 연구자들로 구성된 국제공동연구팀은 노화의 속도와 생물학적 나이를 정확하게 판단할 수 있는 방법을 개발했다. 연구팀은 이번 분석법을 통해 사람의 최대 수명은 100세를 훌쩍 넘는 120세 이상이라고 예측하기도 했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 5월 26일자에 실렸다. 노화는 신체기능이 점진적으로 저하되고 만성질환의 위험이 증가하는 것과 연관돼 있다. 이 때문에 많은 연구자들은 노화로 인해 나타날 수 있는 만성질환을 비롯한 각종 질환관리를 위해 생물학적 나이를 판단할 수 있는 방법을 찾았지만 정확도가 떨어졌다. 연구팀은 1999년부터 2014년까지 조사된 미국 국립보건영양조사(NHANES)와 영국 바이오뱅크의 자료를 활용했다. 연구팀은 NHANES에서 18~85세 남녀 4만 592명과 바이뱅크에서는 39~75세 남녀 47만 6495명을 대상으로 각종 혈액지표를 중심으로 나이, 생활방식 등를 종합적으로 고려해 생물학적 나이를 결정하고 노화의 속도를 예측할 수 있는 ‘동적 유기체 상태지표’(DOSI)를 만들었다. DOSI 수치가 높을수록 노화가 많이 진행된 것이며 이 수치를 활용하면 현재 정확한 생물학적 나이를 판단해 만성질환 발병 가능성과 면역기능 상태, 병에 걸렸을 경우 얼마나 빨리 나을 수 있는지를 알 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 연구팀은 이번 분석법을 활용해 인간이 살 수 있는 최대수명은 100세를 훌쩍 넘는 120~150세라는 예측을 내놓기도 했다. 이번 연구를 이끈 싱가포르 바이오기업 제로PTE 피터 페디체프 박사는 “이번에 개발한 기술은 노화로 인해 발생할 수 있는 각종 질병을 사전에 예측해 대응함으로써 개인이나 사회의 의료비용을 낮추는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아이의 키가 얼마나 클지, 건강하게 오래 살 수 있을지 궁금하다면 엄마를 보면 알 수 있다는 재미있는 연구결과가 나왔다. 영국 케임브리지대 미토콘드리아 생물학연구부, 공중보건·1차의료학과, 임상신경과학과, 옥스포드 노보노디스크 연구센터, 스페인 국립연구회 생물학연구센터 공동연구팀은 미토콘드리아 속 유전자가 키, 수명과 같은 신체적 특징 뿐만 아니라 당뇨, 다발성 경화증 등 질병 유발에도 중요한 역할을 한다고 밝혔다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 유전학’ 5월 18일자에 실렸다. 세포 소기관인 미토콘드리아는 세포들이 기능할 수 있도록 에너지를 공급하기 때문에 ‘세포 공장’이라고 불린다. 미토콘드리아는 세포핵 유전자(DNA)와 다른 독자적인 DNA를 갖고 있는데 모체에서만 유전된다는 특징이 있다. 연구팀은 생명유지에 중요한 역할을 하는 미토콘드리아가 단순히 미토콘드리아 DNA 이상으로 인한 질병 유전에만 영향을 미친다는 점에 의문을 품고 연구를 시작했다. 연구팀은 대규모 생물·의학데이터베이스 ‘영국 바이오뱅크’에 등록된 사람들 중 40~69세의 50만 2682명을 대상으로 미토콘드리아 DNA와 키, 몸무게, 체질량지수 같은 신체지수, 흡연, 음주, 수면시간, 식사패턴 등 생활습관, 각종 건강지표를 비교했다.분석 결과, 미토콘드리아 DNA는 키, 수명 같은 신체·건강 특징 뿐만 아니라 성인 당뇨로 알려진 제2형 당뇨병, 다발성 경화증, 간 및 신장기능, 안검하수, 철분 결핍으로 인한 빈혈, 혈액 지표 등 다양한 질병 발생 가능성에도 영향을 미친다는 사실이 확인됐다. 연구팀은 미토콘드리아 DNA가 단순히 유전병 뿐만 아니라 다양한 신체적 특징과 건강에 영향을 미칠 수 있는 이유는 미토콘드리아가 세포 에너지를 생산하기 때문이라고 설명했다. 연구를 이끈 케임브리지대 미토콘드리아 생물학연구부 패트릭 치너리 교수는 “이번 연구는 인간 게놈의 0.1% 정도에 불과한 미토콘드리아 DNA가 유전병 이외 일반적인 질병과 각종 신체적 특징의 유전에 중요한 역할을 한다는 사실을 처음으로 밝혀냈다는데 의미가 있다”라며 “유전병 이외의 질병에 대한 새로운 치료전략을 마련하는데 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리가 먹는 식품들 중 채소나 육류 같은 가공되지 않은 자연물을 제외한 가공식품들에는 다양한 식품첨가물이 들어있다. 식품첨가물은 가공식품 의 제조와 보존을 위해 사용하는 것들로 식용색소 같은 인공착색료, 합성감미료, 화학조미료, 합성보존료, 산화방지제, 방부제 등 다양한 종류가 있다. 특히 인공착색제는 식품의 빛깔을 좋게 만들이 위해 쓰이는 색소로 아이스크림부터 사탕, 과자, 청량음료, 소시지 등 가공식품 대부분에 들어가 있다. 인체에 무해하고 맛이 나지 않고 향기나기도 하는데 식품위생법에 근거해 사용되고 있다. 그런데 의과학자들이 외과수술 같은 질병치료를 받는 사람, 노약자처럼 면역기능이 약한 이들은 식용색소로 인해 알레르기 반응과 질병을 유발할 수 있다는 연구결과를 내놨다. 미국 뉴욕 마운트시나이 아이칸의대 정밀면역연구소, 종양과학과, 게놈학·다중생물학연구소, 약물발견연구소, 약리과학과, 매사추세츠공과대(MIT) 비교의학연구분과, 뉴욕대 의대 생물분자의학연구소 공동연구팀은 가공식품 속에 들어가는 식용색소, 인공착색제가 면역기능이 약화된 사람에게는 대장염, 알레르기 같은 질병을 유발시킬 수 있다는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’ 5월 14일자에 발표했다. 대장염은 대표적인 염증성 장질환으로 심할 경우 대장암으로 진행되기도 한다. 대장염은 정상적 면역기능을 억제하는 면역세포 인터루킨-23(IL-23)이 활성화되거나 면역기능이 약화돼 조절장애가 발생할 경우 유발된다. IL-23은 대장염 뿐만 아니라 각종 면역질환을 일으키는 것으로도 알려져 있다. 연구팀은 생쥐 20마리에게 적색 40호(알룰라 레드 AC), 적색 3호(에리트로신), 황색 6호(선셋 옐로우 FCF), 청색 1호(브릴리언트 블루 FCF) 식용색소 4종을 물 1ℓ에 0.25g 정도로 희석시켜 한 달 이상 섭취시켰다. 이 같은 식용색소들은 과자, 아이스크림, 음료, 약에 널리 쓰이고 있다. 식용색소 황색 6호는 현재 한국에서는 사용 금지돼 있다. 연구팀은 생쥐 절반은 유전자 변형을 통해 IL-23 조절기능을 포함한 면역기능을 제거했다. 연구팀은 인공색소의 염증질환 유발 여부를 확실히 실험하기 위해 면역기능이 약화된 생쥐들을 두 집단으로 나눈 뒤 한 집단은 인공색소가 포함된 물을 마시도록 했고, 다른 그룹은 인공색소가 없는 물을 마시도록 하고 관찰했다. 그 결과 면역기능이 약화된 생쥐들은 인공색소를 섭취한 뒤 대장염에 걸리는 것으로 나타났다. 특히 적색 40호, 황색 6호는 대장염을 쉽게 유발시키는 것으로 조사됐다. 면역기능이 약화된 생쥐들이라도 인공색소가 포함되지 않은 일반 물을 마시면 대장염이 생기지 않는 것으로 나타났다. 면역기능이 정상적인 생쥐들은 적색 40호, 황색 6호가 섞인 물을 한 달 넘게 섭취해도 대장염을 비롯해 염증질환이 발병하지 않는 것으로 조사됐다고 연구팀은 밝혔다. 마운트시나이 아이칸의대 세르지오 리라 교수(임상면역학)는 “과학자들은 지난 세기 대기·수질오염 증가와 식생활에서 식품첨가물이 포함된 가공식품 섭취가 급격히 늘었는데 이런 요인이 염증질환과 자가면역질환 발생률을 높인 것으로 보고 있다”라고 설명했다. 리라 교수는 “이번 연구는 가공식품 내 식품첨가물이 염증 및 자가면역질환을 일으킬 수 있음을 보여주고 있다”라며 “생쥐에게서 나타난 결과가 사람에게도 적용될 수 있는지는 추가 연구가 필요하다”라고 덧붙였다. 이번 연구에 앞서 아동, 청소년이 황색이나 적색 식용색소가 포함된 식품을 많이 섭취할 경우 행동장애를 유발시킬 수 있다는 기존 연구들도 있었지만 명확한 관계가 밝혀지지 않아 여전히 논란이 되고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

105년 이상 산 사람들은 자기 몸이 DNA를 복구하는 능력의 효율성을 높이는 특별한 유전자를 지녔을 가능성이 크다는 연구 결과가 나왔다. 이탈리아와 영국 등 국제연구진은 이탈리아에서 사는 105세 이상과 110세 이상의 초고령자 81명과 68세 전후의 고령자 36명의 유전자 염기서열을 비교 분석했다. 그 결과, DNA 복구와 세포 건강상태 그리고 손상 세포의 자멸과 관련한 특정 유전자의 변화는 105세 이상의 초고령자들에게서 흔한 것으로 나타났다. 연구진은 “극도로 오래 사는 사람들의 게놈을 이렇게 세밀하게 해독한 사례는 이번 연구가 처음”이라고 말했다. 연구진에 따르면, 이 결과는 어떤 사람들이 그렇게 오래 살면서도 어떻게 나이와 관련한 질병의 참상을 피할 수 있는지를 밝혀준다. 연구 주저자인 파올로 가라냐니 볼로냐대 교수는 “노화는 몇몇 만성질환과 증상에 관한 공통적인 위험 인자다. 우리는 105세 이상의 이탈리아인 유전자를 연구하고 이들을 같은 지역의 더 젊은 집단과 비교하기로 했다”면서 “이 젊은 연령층의 사람들은 많은 노화 관련 질병을 피하는 경향이 있어 건강한 노화의 가장 좋은 사례가 된다”고 말했다.구체적으로 연구진은 이른바 준초백세인으로 불리는 105세 이상과 초백세인으로 불리는 110세 이상의 초고령자 총 81명을 모집한 뒤 평균 나이 68세의 건강한 고령자 36명과 비교했다. 연구진은 각 참가자의 혈액 표본을 채취해 전유전자 염기서열 분석을 시행해 초고령자와 고령자의 유전자 차이를 확인할 수 있게 했다. 연구진의 분석을 바탕으로 가라냐니 교수와 동료 연구자들은 105~110세 이상과 120세 이상의 집단에 더 자주 존재하는 ‘COA1’과 ‘STK17A’라고 불리는 두 유전자 사이의 다섯 가지 일반적인 유전자 변화를 확인했다. 이런 결과는 100세 이상의 이탈리아인 333명과 60세 이상의 이탈리아인 358명을 비교한 이전 연구 결과와 대조돼 같은 유전자 변형이 100세 이상의 사람들에게도 흔하다는 것을 보여줬다. 기존 코호트 연구에서 유전적 변화는 STK17A의 특정 조직에서의 활동 증가와 관계가 있었다. STK17A는 DNA 손상에 관한 세포 반응, 위험한 활성 산소 수준, 손상 세포의 자멸에 관여하는 유전자다. 반면 COA1의 활동은 일부 세포에서 감소했다. 이 유전자는 세포에서 에너지를 생산하고 기능 장애가 노화의 핵심 요소인 미토콘드리아와 세포핵 사이의 적절한 소통을 유지하는 열쇠가 된다. 게다가 연구진은 게놈의 이 부위 변화는 일부 조직에서 BLVRA의 발현을 증사하는 것과도 비슷하다고 지적했다. 이 유전자는 또 활성 산소를 제거하는 역할을 하며 이에 따라 세포 건강에도 중요하다. 연구에 참여한 볼로냐대학의 생물인류학자인 크리스티나 줄리아니 박사는 “기존 연구에서는 DNA 복구가 여러 동물 종 전체에 걸쳐 수명을 연장하는 메커니즘 중 하나라는 점을 보여줬다”면서 “우리는 이것이 인간에게도 사실이라는 점을 보여줬다”고 말했다. 자세한 연구결과는 국제학술지 ‘이라이프’(eLife) 최신호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국 플로리다주에서 매머드 뼈 화석 일부가 발견됐다. 지난달 30일 올랜도 센티널은 플로리다주 아카디아에서 콜롬비아매머드 대퇴부(넓적다리) 화석이 발견됐다고 보도했다. 지난달 25일, 현지 아마추어 고생물학자 데릭 데메테르와 헨리 새들러가 ‘화석 사냥꾼’ 사이에서는 보물창고로 불리는 피스 리버 하류에서 길이 120㎝, 무게 22㎏에 달하는 뼈 화석을 발굴했다. 강 하류 침전물 사이에 숨죽이고 있었던 화석은 매머드 중에서도 덩치가 가장 큰 콜롬비아매머드의 것이었다. 보존 상태도 매우 뛰어났다. 인근 대학교 직원인 데메테르는 “콜롬비아매머드의 대퇴골 화석을 발견했다. 보고도 믿을 수 없었다. 무게도 무게지만 발견 자체로 놀라운 일”이라며 흥분을 감추지 못했다. 중학교 교사인 새들러 역시 “일생에 단 한 번 있을까 말까 한 발견이다. 운이 좋은 것 같다”고 좋아했다.두 사람은 수년 전부터 매머드는 물론, 지구상 상어 중 가장 거대했을 것으로 추정되는 메갈로돈, 신생대 에오세 시기(약 5300만∼5000만 년 전)에 나타난 글립토돈 등 수천 점의 화석을 발굴했다. 하지만 이렇게 큰 매머드 화석은 처음이라고 입을 모았다. 이어 방사성탄소연대측정 전이지만, 밀도 등을 생각했을 때 뼈대 나이는 10만 년 정도로 추정된다고 덧붙였다. 매머드는 불과 1만 년까지 시베리아와 북미 일대를 누비고 다녔다. 심지어 시베리아 북동부 브란겔섬에 고립돼 왜소화된 매머드는 불과 3700년 전에 멸종했다. 그중 후기 플라이스토세(12만9000~1만2000년 전)에 살았던 콜롬비아매머드는 키 4m, 무게 10t에 이르는 거대한 몸집으로 매머드의 상징처럼 여겨진다.그간 콜롬비아매머드 진화에 대한 여러 가설이 난무했으나 최근 연구 결과 콜롬비아매머드는 약 42만 년 전 크레스토브카 계통과 털매머드가 만나 태어난 교잡종으로 드러났다. 2021년 3월 11일 자 ‘네이처’에 따르면 100만 년도 더 된 초기 플라이스토세(258만~78만 년 전) 매머드 시료 두 점과 약 60만 년 전 중기 플라이스토세(78만~12만9000 년 전) 매머드 시료 한 점의 게놈을 해독한 결과, 북미의 콜롬비아 매머드 게놈의 약 40%는 크레스토브카 계통에서, 40%는 털매머드에서 온 것으로 나타났다. 나머지 20%는 후기 플라이스토세의 털매머드에서 온 것으로 확인됐다. 즉 42만 년 전 크레스토브카 계열과 털매머드 사이의 잡종으로 태어난 콜롬비아매머드 후손이 약 10만 년 전 북미로 건너온 털매머드와 또 만나 피가 섞인 것이다. 이처럼 10만 년 전 살았던 것으로 추정되는 콜롬비아매머드의 화석을 발견한 데메테르와 새들러는 “화석을 통해 한때 플로리다 초원에 매머드가 돌아다녔다는 사실을 알게 되면, 당신도 경이로움을 느낄 것”이라면서 “덕분에 시간여행을 한 기분”이라는 소감을 전했다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

스코틀랜드 고지대에서 나온 약 10억 년 된 미세 화석은 생명체 진화에 있어 중요한 잃어버린 연결 고리일 수 있다고 과학자들이 밝혔다. 영국 셰필드대와 미국 보스턴칼리지 공동연구진은 토리돈 호수 근처 암석에서 두 개의 뚜렷한 세포 형태 배열로 이뤄진 구형 원시 생물의 미화석을 발견했다고 밝혔다.‘비셀룸 브라시에리’(Bicellum Brasieri)라는 학명이 붙여진 이 화석화 된 생물은 단세포 생물보다 복잡하지만 완전한 다세포 생물은 아니어서 그 중간 단계에 있는 생물로 추정되며 지금까지 기록된 가장 초기 형태의 다세포 생물일 가능성이 있다. 이는 약 40억 년 전 단세포 생물의 출현과 약 6억 년 대기 중 산소 농도의 급상승으로 생물 종이 급증한 ‘캄브리아기 대폭발’ 사이의 간극을 메꾸는 것이다. 이른바 원생대로 불리는 이 고고학적 틈새 시대에 대해서는 거의 알려지지 않았지만, 이번에 확인된 생물을 시작으로 연구를 진행해나가면 단세포 생물이 어떻게 오늘날 수많은 동물로 진화할 수 있었는지를 밝히는 데 도움을 줄 수 있을지도 모른다.특히 이번 화석은 스코틀랜드 북서부 고지대에 있는 토리돈 호숫가 암석에서 발견된 것으로 전해졌다. 한때 호수 바닥에 살던 이 멸종 생물들은 녹조류와 육지 식물의 조상으로 여겨진다. 이에 대해 연구 주저자인 찰스 웰먼 셰필드대 교수는 “복잡한 다세포화의 기원과 동물의 기원은 지구 생명의 역사에서 가장 중요한 사건들 중 두 가지로 여겨진다. 우리 발견은 이 두 가지를 모두 밝혀준다”면서 “이번 발견은 다세포 동물의 진화가 최소 10억 년 전 일어났으며 동물 진화 이전의 초기 사건은 바다가 아닌 호수와 같은 담수에서 있어났을 수도 있다는 점을 시사한다”고 설명했다. 연구 공동저자인 폴 스트로터 보스턴칼리지 교수도 “생물학자들은 동물의 기원에는 단세포 생물에서 이전에 진화했던 기존 유전자의 통합과 용도 변경 등이 포함돼 있다고 추측했다”면서 “우리가 비셀룸 (브라시에리)에서 보는 것은 5억 년 뒤 동물 게놈에 통합됐을지도 모르는 세포와 세포의 접착 및 세포 분화를 포함한 유전자 체계의 한 사례”라고 말했다. 앞으로 연구진은 다세포 생물의 진화에 관한 더 많은 정보를 제공할 수 있는 화석을 찾기 위해 스코틀랜드의 사암 퇴적물을 조사할 계획이다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology) 최신호에 실렸다. 사진=셰필드대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

한국인 1만명 게놈(유전체) 해독이 5년 만에 완성됐다. 1만명 게놈 데이터는 우리 국민에게 맞는 디지털 헬스케어, 정밀의료, 신약개발 등 첨단 바이오분야에 활용될 전망이다. 울산과학기술원(UNIST)과 울산시는 26일 울산과기원 제4공학관에서 ‘울산 만명 게놈 프로젝트’ 완료를 선언했다. 이 프로젝트는 2016년 시작해 현재까지 건강인 4700명과 질환자 5300명 등 한국인 1만 44명 게놈 정보를 수집해 해독했다. 관련 연구로서는 국내 최대 규모다. 이 사업에는 최근까지 180억원 이상이 투입됐다. 울산과기원과 울산시가 주관해 산·학·연·관 협력사업으로 추진됐다. 울산대병원, 울산병원, 울산중앙병원, 보람병원, 동강병원 등 지역 병원과 경상대, 경희대, 충북대, 가톨릭대, 서울대, 고려대, 한의학연구원 등 대학 및 연구소, 울산과기원 1호 벤처인 클리노믹스를 비롯한 기업도 함께 했다. 연구를 주도한 박종화 울산과기원 바이오메디컬공학과 교수는 “게놈은 바이오산업의 반도체로, 많은 나라가 개인의 해독된 게놈 정보를 핵심 공공데이터로 구축해 바이오산업 경쟁력 강화에 나서고 있다”고 밝혔다. 박 교수는 “이번 프로젝트는 한국인의 유전적 다형성을 정밀하게 지도화했다는 데 의미가 있다”고 설명했다. 이 사업은 두 가지 의미에서 큰 사업 성과를 거둔 것으로 분석된다. ‘한국인 만명의 게놈 정보(Korea10K)’와 ‘국내 최고 수준 슈퍼컴퓨팅 분석 인프라 구축’이다. Korea10K는 한국인 표준 유전자 변이정보 데이터베이스로서 그 가치가 크다. 차세대 게놈 사업 핵심인 ‘다중 오믹스(생물학적 정보를 총망라해 해석하는 학문) 빅데이터’로 활용될 수 있기 때문이다. 이번 사업에서는 혈액, 타액 등을 통해 수집된 게놈, 전사체, 외유전체 등 오믹스 정보와 건강검진 정보, 임상 정보, 생활 습관 정보 등이 종합적으로 구축됐다. 이 데이터는 통합 분석을 통해 특정 질병 원인에 대한 변화를 찾는 ‘다중 오믹스 분석’에 활용될 수 있다. 이는 한층 더 정밀한 유전적 질환 분석이 가능할 수 있다는 것을 의미한다. 만명 게놈 분석을 위한 고성능 인프라를 구축했다는 점도 의미가 크다. 울산과기원 게놈산업기술센터는 수년간 대량의 게놈 정보 분석을 위해 초고성능, 고집적 연산 전자 장비와 대용량 저장 공간을 구축해왔다. 빅데이터 효율적 분석을 위한 자체 기술력 향상도 이어져, 자동화된 파이프라인을 통한 수천 명의 전장 게놈 기초 분석이 진행되고 있다고 과기원 측은 밝혔다. 울산과기원 연구진은 2020년 5월, 한국인 1000명 게놈에 대한 분석 결과를 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 발표해 주목받기도 했다. 현재 1000명 게놈 분석 데이터는 영국 의학연구위원회 센터, 영국 케임브리지, 미국 버클리 캘리포니아대, 서울대, 한국과학기술원(KAIST) 등 국내외 23개 연구기관에 분양돼 연구에 활용 중이다. 이용훈 울산과기원 총장은 “만 명 게놈 프로젝트를 통해 확보된 데이터, 인프라와 노하우는 바이오·헬스 분야의 혁신적 경쟁력이 될 것”이라며 “디지털 헬스케어, 정밀 의료, 신약 개발 등 첨단 바이오 분야를 선도해 지역과 함께 성장할 수 있는 모델을 만들어가겠다”고 말했다. 울산 박정훈 기자 jhp@seoul.co.kr