2주 동안 혼자 지낸 생쥐 새로운 생쥐 오자 공격 성향 특정 유전자·단백질량 급증 # 미셸 공드리, 레오 카락스, 봉준호 감독이 2008년에 만든 ‘도쿄!’라는 연작영화가 있습니다. 그중 봉 감독이 만든 ‘흔들리는 도쿄’ 편에는 은둔형 외톨이 ‘히키코모리’가 등장합니다. 영화에서 히키코모리들은 마지막에 자신만의 세상을 깨고 바깥으로 나옵니다. 그렇지만 현실에서 그들이 자신의 성을 뚫고 나오는 경우는 많지 않다고 합니다. 실제 일본에서는 평균 12년 정도 히키코모리로 사는 경우가 많다는 통계도 있습니다. # 2002년 영화 ‘인섬니아’는 알 파치노가 극단적인 스트레스로 인해 불면증에 빠진 형사로 등장합니다. 불면증이 심해지면 기억력 저하, 면역력 상실은 물론 우울증까지 유발시킨다고 합니다. 이런 불면증은 영화 주인공처럼 외부적 요인으로 인해 생체리듬이 깨지면서 나타나는 증상 중 하나입니다.최근 과학자들이 히키코모리나 왕따 같은 사회적 고립이나 불면증 같은 생체리듬 교란이 뇌를 바꾼다는 충격적인 연구 결과를 발표했습니다. 미국 캘리포니아공과대학(칼텍) 생물학 및 생명공학부, 하워드휴즈 의학연구소 공동연구팀이 사회적 고립이 뇌에 감정과 행동에 관여하는 유전자와 단백질을 과다하게 만들어 내 공격성을 증가시키고 감정적 반응속도까지 늦춰 공감능력을 떨어뜨린다는 연구 결과를 생물학 분야 세계적 학술지 ‘셀’ 17일자에 발표했습니다. 연구팀은 생쥐들을 둘로 나눠 한쪽은 여러 마리가 우리 안에서 함께 생활하도록 하고 다른 한쪽은 한 마리만 우리에 넣고 다른 생쥐들과 접촉하지 못하도록 고립시킨 뒤 2주를 지내도록 했습니다. 2주가 지난 뒤 각각의 우리에 새로운 생쥐를 넣어 어떤 행동을 보이는지 관찰했습니다. 그 결과 여러 마리가 함께 지낸 생쥐들은 외부에서 다른 생쥐가 오더라도 잘 어울렸지만 고립돼 생활한 생쥐는 새로운 생쥐를 공격하는 모습을 보였다고 합니다. 연구팀은 이 생쥐들의 뇌를 조사한 결과 홀로 생활한 생쥐는 다른 생쥐와는 달리 편도체와 시상하부에서 만들어지는 Tac2 유전자와 NkB라는 단백질 양이 급증했다고 합니다. 이들 유전자와 단백질을 억제하는 약물을 주입하면 고립됐던 생쥐도 공격성이 줄고 일반 생쥐들과 비슷해지는 것이 관찰됐다고 합니다. 또 영국 글래스고대, 아일랜드 왕립외과대, 스웨덴 카롤린스카의학연구소 공동연구팀은 생체시계 혼란이 인지기능을 떨어뜨리고 정신질환을 유발시키는 등 뇌를 변화시켜 삶의 질을 떨어뜨린다는 연구 결과를 의학분야 국제학술지 ‘랜싯 정신의학’ 15일자에 발표했습니다. 연구팀은 영국인 약 50만명의 생체정보를 담고 있는 바이오뱅크 정보 중 2013~2015년 9만 1105명의 남녀(37~73세)를 대상으로 생체리듬을 측정한 자료와 정신건강 상태를 스스로 평가하도록 하는 설문조사를 바탕으로 분석했습니다. 그 결과 생체시계가 파괴된 사람은 이전보다 기분 변화가 심하고 신경질적으로 변하고 우울증과 조울증 발생률도 높아졌다는 것을 연구팀은 알게 됐습니다. 정신적으로 문제가 있으니 당연히 행복감도 떨어졌겠지요. 이런 연구결과들을 볼 때마다 ‘닭이 먼저냐, 달걀이 먼저냐’는 문구를 떠올릴 것입니다. 사회적 고립이나 생체시계 교란과 정신적 문제의 선후 관계가 명확하지 않으니까 말입니다. 많은 사람들이 과학을 통해 여러 문제들이 해결되기를 기대합니다. 그렇지만 과학은 명확하게 인과관계를 설명해 주기보다는 두 요인 간 상관관계를 밝혀내는 경우가 더 많습니다. 명확한 인과관계를 알아내기 위해서는 더 많은 연구가 필요하지요. 생체시계를 혼란에 빠뜨리는 원인은 인공조명이나 과다한 야근, 불필요한 스트레스 등이며 고립 원인 역시 여러 사회적 요인이 있습니다. 이런 문제들은 사회적, 제도적 해결이 과학적 방법보다 더 근본적인 것 아닐까요. edmondy@seoul.co.kr

●대장균 이용해 60종 나노재료 합성 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수와 중앙대 화학과 박태정 교수 공동연구팀은 기존 물리적, 화학적 방법으로 합성할 수 없는 새로운 나노재료를 대장균을 이용해 생물학적으로 합성하는 데 성공하고 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 22일자에 발표했다. 연구팀은 유전자 재조합 대장균을 이용해 주기율표에 나와 있는 35개 원소로 이뤄진 60가지의 다양한 나노재료를 친환경적으로 합성할 수 있는 기술을 개발했다. 이번에 합성된 60종의 나노재료들은 입자, 막대, 판상형 등 다양한 모양을 가지고 있다. ●분자 단위 물질 비추는 나노등대 연세대 전기전자공학과 김동현 교수팀은 일반 광학현미경에 장착해 분자 단위의 생체물질을 보다 명확히 관찰할 수 있도록 해 주는 나노등대 기술을 개발했다. 이번 연구결과는 광학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머티리얼스’ 22일자 표지논문으로 실렸다. 연구팀은 현미경에 금속 나노칩을 부착해 등대처럼 거의 모든 부분에 빛을 쪼일 수 있는 다채널 광변조 시스템을 만들었다. 특히 이번 기술은 연구실에서 흔히 사용하는 일반 현미경에 쉽게 접합시킬 수 있기 때문에 바이러스나 단백질은 물론 특정 세포 안에서 움직이는 단분자들을 손쉽게 관찰할 수 있게 해 준다.

브로콜리에 풍부하게 들어있는 성분인 설포라판(sulforaphane)에 알츠하이머 치매를 일으키는 성분을 제거하는 효과가 있다는 실험 결과가 나왔다.서울대 농업생명과학대 이기원 교수와 김지영 연구교수팀은 20일 설포라판을 유전자변형 치매 쥐에 투여하는 실험을 통해 아밀로이드-베타(Aβ)와 타우(τ) 단백질을 제거하고 기억력 손상을 예방한다는 사실을 규명했다고 밝혔다. 이 두 단백질은 알츠하이머 치매를 일으키는 성분으로 알려졌다. 설포라판은 브로콜리, 양배추, 방울다다기양배추, 콜리플라워 등 채소에 많이 들어있는 성분으로 자폐 환자의 행동과 정신분열 환자의 기억력을 개선하는 등 뇌 기능에 영향을 준다는 연구가 발표돼 주목받고 있다. 연구진은 실험에서 유전자변형으로 만든 치매 쥐에게 두 달 동안 주 6일 설포라판(10㎎/㎏)을 먹이고 기억을 담당하는 뇌 부위인 해마에서의 아밀로이드-베타 단량체와 중합체,타우 단백질의 양 변화를 측정했다. 그 결과 아밀로이드-베타 단량체는 60% 이상, 중합체는 30% 이상 감소했으며, 타우 단백질과 인산화된 타우단 단백질도 70∼80% 줄어든 것으로 확인됐다. 연구진은 또 설포라판의 작용 메커니즘도 밝혀냈다. 설포라판이 아밀로이드-베타와 타우 단백질 제거에 관여하는 ‘CHIP’ 단백질을 유도하기 때문이라는 것이다. 실제로 설포라판을 섭취한 유전자변형 치매 쥐의 해마에서는 CHIP 단백질이 증가했다.설포라판은 또 치매 쥐의 기억력 손상도 막아주는 것으로 나타났다. 설포라판을 먹은 쥐와 먹지 않은 쥐로 공포조절 실험을 한 결과 설포라판을 먹은 쥐는 공포 기억이 유지되는 반면 설포라판을 먹지 않은 쥐는 공포 기억이 손상된 것으로 확인됐다. 김지영 교수는 “설포라판이 들어 있는 십자화과 채료를 이용한 레시피를 개발하고 식사나 간식에 브로콜리 등 채소 등장하는 식문화가 많들어지면 좋겠다”고 말했다. 한국연구재단 기초연구사업 지원으로 수행된 이 연구 결과는 국제학술지 ‘몰레큘러 뉴트리션 & 푸드 리서치(Molecular Nutrition & Food Research,5월 13일)에 게재됐다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

기계장치에 있어서 모터와 배터리는 핵심 장치이다. 그런데 미국 연구진이 모터와 배터리 없이 물에서 움직이는 신기한 로봇을 개발해 화제다.스위스 취리히연방공과대(ETH) 기계및공정공학과, 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 공학및응용과학부 공동연구팀이 구동장치와 전원공급 장치 없이 온도 변화로만 움직일 수 있는 로봇 장치를 개발했다고 17일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’15일자(현지시간)에 실렸다. 이번에 만들어진 구동장치 없이 움직이는 로봇은 세계 최초로 만들어진 것으로 기존 로봇이라는 개념의 기계장치를 뛰어넘은 신소재와 로봇의 경계에 놓여있다는 평가다. 연구팀은 차가울 때는 휘어지고 따뜻할 때는 늘어나는 일종의 형상기억 고분자 재료를 만들어 활용했다. 연구팀은 형상기억 고분자 조각의 두께를 달리해 보트의 노처럼 만들어 로봇 양쪽에 배열시켰다. 이렇게 만든 ‘수영 로봇’을 따뜻한 물에 넣으면 고분자 조각이 차례로 늘어나면서 노를 저어 앞으로 움직이게 만들어 준다. 고분자 조각이 두꺼울수록 온도 변화를 감지하는데 시간이 오래걸린다는 원리를 활용해 로봇이 움직이는 속도나 방향을 조정할 수 있게 했다. 현재로서는 물의 온도가 일정한 곳에서는 작동 시간에 한계가 있어 움직이다가 멈춰버릴 수 있다는 단점이 있다. 이 때문에 연구팀은 로봇 몸통에 신호를 전송하고 작동을 제어할 수 있는 일종의 논리연산칩을 장착해 온도 변화를 로봇 스스로 제어해 작동하는 연구를 진행하고 있다. 키아라 다라이오 칼텍 교수는 “이번 연구는 환경의 변화에 따라 달라지고 변형되는 재료를 사용해 로봇을 제어하고 추진할 수 있음을 보여주고 있다”라며 “온도 뿐만 아니라 염분이나 산도(pH) 같은 다른 환경적 요인에 따라 움직이는 기술도 개발 중”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 와인의 떫은맛을 내는 타닌산(酸)을 이용해 심혈관질환을 효과적으로 치료할 수 있는 방법을 찾아냈다.카이스트 화학과 이해신 교수와 한국화학연구원 부설 안전성평가연구소 김기석 박사 공동연구팀은 타닌산을 이용한 정맥주사만으로도 약물을 심장 조직까지 제대로 전달할 수 있는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 이번 연구는 생명공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 최신호에 실렸다. 관상동맥경화증이나 심근경색 등 심혈관계 질환은 국내 사망원인 2위다. 이를 치료하기 위한 화학물질이나 치료용 단백질이 개발되고 있지만 정맥주사로 투여됐을 때 심장까지 가는 과정에서 효율이 급격히 떨어진다는 단점이 있다. 이 때문에 카테터나 스텐트 삽입 또는 외과수술을 통한 치료가 많아 환자들의 불편은 여전하다. 이에 연구팀은 과일껍질이나 견과류, 카카오, 와인 등에 존재하는 타닌산을 치료용 단백질, 펩타이드 같은 약물과 혼합해 입자화하는 기술을 개발했다. 일종의 분자 수준의 코팅법이다. 타닌산과 치료용 단백질을 혼합한 약물은 치료용 단백질만 주사했을 때와는 달리 5일 이상 혈관 내에서 순환하면서 치료 효과를 보이는 것으로 확인됐다. 또 연구팀은 심근경색을 유발시킨 생쥐에게 이번 방법을 적용해 본 결과 정맥주사만으로도 심근경색 부위가 작아졌고 정상에 가깝게 증상이 호전되는 것을 볼 수 있었다. 이 교수는 “이번 기술은 약물을 심장까지 효율적으로 전달하는 기술로 기존에 나와 있는 약물들도 개량해 사용할 수 있는 획기적인 방법”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진과 기업이 포함된 국제연구팀이 눈과 뇌를 연결하는 시각 신경세포 분류법을 만들고 그중 6종을 새로 발견하는 등 뇌지도 완성에 한발 다가서는 연구결과를 냈다. 한국뇌과학연구원, 미국 프린스턴대, 와이어드 디퍼런틀리사, 미국 국립신경질환및뇌졸중연구소, 독일 막스플랑크 의학연구소, 유럽고등과학연구센터, KT 국제공동연구팀은 망막에서 눈과 뇌를 연결해 주는 시각 채널을 47종으로 분류하고 6종을 새로 발견하는 성과를 거뒀다. 이번 연구결과는 세계적인 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 17일자에 실렸다. 　이번 연구는 뇌과학 분야 권위자 서배스천 승 프린스턴대 교수가 주도했다. 이번 논문에는 독특하게 승 교수가 뇌지도 ‘커넥톰’을 완성하기 위해 KT와 함께 만든 온라인 게임 ‘아이와이어’도 저자로 이름을 올렸다. 　연구팀은 생쥐 망막을 전자현미경으로 찍어 분석해 찾아낸 396개의 신경절세포를 구조적 특징에 따라 47가지 유형으로 분류해 냈다. 이 중 6종은 이번에 처음 발견한 것이다. 김진섭 뇌과학연구원 박사는 “이번 연구는 뇌지도 작성을 위해 필요한 신경세포 유형 분류라는 첫 번째 단추를 끼웠다는 데 큰 의미가 있다”며 “녹내장 같은 시각질환의 근본원인을 찾아 치료할 수 있게 도와줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진과 기업이 포함된 국제연구팀이 눈과 뇌를 연결하는 시각 신경세포 분류법을 만들고 그중 6종을 새로 발견하는 등 뇌지도 완성에 한발 다가서는 연구결과를 냈다. 한국뇌과학연구원, 미국 프린스턴대, 와이어드 디퍼런틀리사, 미국 국립신경질환및뇌졸중연구소, 독일 막스플랑크 의학연구소, 유럽고등과학연구센터, KT 국제공동연구팀은 망막에서 눈과 뇌를 연결해 주는 시각 채널을 47종으로 분류하고 6종을 새로 발견하는 성과를 거뒀다. 이번 연구결과는 세계적인 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 17일자에 실렸다. 이번 연구는 뇌과학 분야 권위자 서배스천 승 프린스턴대 교수가 주도했다. 이번 논문에는 독특하게 승 교수가 뇌지도 ‘커넥톰’을 완성하기 위해 KT와 함께 만든 온라인 게임 ‘아이와이어’도 저자로 이름을 올렸다. 연구팀은 생쥐 망막을 전자현미경으로 찍어 분석해 찾아낸 396개의 신경절세포를 구조적 특징에 따라 47가지 유형으로 분류해 냈다. 이 중 6종은 이번에 처음 발견한 것이다. 김진섭 뇌과학연구원 박사는 “이번 연구는 뇌지도 작성을 위해 필요한 신경세포 유형 분류라는 첫 번째 단추를 끼웠다는 데 큰 의미가 있다”며 “녹내장 같은 시각질환의 근본원인을 찾아 치료할 수 있게 도와줄 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사람들이 많이 듣는 인기 팝송이 지난 30년 전보다 우울한 분위기가 더욱 짙어졌다는 연구결과가 나왔다. 미국 캘리포니아대학 연구진은 영국에서 지난 30년 간 발표된 팝송 50만 건 이상을 분석하고, 음악의 분위기가 대체로 어떻게 변화하였는지를 살폈다. 그 결과 1985년보다 2015년에 발표된 팝송들의 멜로디나 가사가 한층 더 우울해지고 어두워졌다는 사실을 확인했다. 예컨대 1978년에 결성돼 1980년대에 큰 인기를 끈 남성 4인조 ‘듀란듀란’(Duran Duran)이나 1983년에 데뷔해 세계적으로 인기를 끈 웸(Wham!) 등의 곡에 비해, 2010년대 이후 인기를 끌고 있는 에드 시런이나 아델 등의 곡이 훨씬 무겁고 우울한 느낌이 강하다는 것. 연구진은 곡의 빠르기나 리듬, 그리고 곡 전체에 주로 쓰인 음정이 단조인지 장조인지 등을 비교·분석한 것이며, 이는 과거에 비해 현재 인기를 끄는 팝송들의 가사에서 사회적 고립감이나 외로움 등을 담은 가사가 더 많이 보인다는 연구결과를 보충하는 것이라고 설명했다. 연구를 이끈 캘리포니아대학의 나탈리아 코마로바 박사는 “현재 10대인 딸이 듣는 음악과 우리 세대가 듣고 자란 음악이 어떻게 다른지에 대한 호기심에서 이 연구를 시작했다”면서 “우리는 1985년부터 2015년까지 각종 차트에 올라온 곡들을 비교하고 행복, 슬픔, 밝음 등의 영역을 정해 점수를 매겨 분석했다”고 전했다. 이어 “슬픈 노래는 박자가 조금 더 느리고 단조를 더 많이 쓰는 경향이 강했으며, 이러한 요소를 점수로 환산한 결과, 지난 30년간 팝송은 20% 더 우울해 졌다는 것을 확인했다”면서 “이러한 현상은 소셜미디어에서 사회적 고립감 등을 느끼는 젊은 층이 많아졌기 때문인 것으로 분석된다”고 덧붙였다. 자세한 연구결과는 국제학술지인 ‘영국왕립오픈사이언스’(Royal Society Open Science) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 와인의 떫은 맛을 내는 탄닌산(酸)을 이용해 심혈관질환을 효과적으로 치료할 수 있는 방법을 찾아냈다.카이스트 화학과 이해신 교수와 한국화학연구원 부설 안전성평가연구소 김기석 박사 공동연구팀은 탄닌산을 이용해 정맥주사만으로도 약물을 심장조직까지 효과적으로 전달할 수 있는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 이번 연구는 생명공학 분야 국제학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 최신호에 실렸다. 관상동맥경화증이나 심근경색 등 심혈관계 질환은 국내 사망원인 2위를 기록한다. 이를 치료하기 위한 화학물질이나 치료용 단백질이 개발되고 있지만 정맥주사로 투여됐을 때 심장까지 가는 과정에서 효율이 급격히 떨어진다는 단점이 있다. 이 때문에 카테터나 스텐트 삽입이나 외과수술에 여전히 의존하고 있어 환자들의 불편은 여전하다.이에 연구팀은 과일껍질이나 견과류, 카카오, 와인 등에 존재하는 탄닌산을 치료용 단백질, 펩타이드 같은 약물과 혼합시켜 입자화하는 기술을 개발했다. 일종의 분자수준에서 코팅법이다. 탄닌산과 치료용 단백질을 혼합한 약물은 치료용 단백질만 주사했을 때와는 달리 5일 이상 혈관 내에서 순환하면서 치료효과를 보이는 것으로 확인됐다. 또 연구팀은 심근경색을 유발시킨 생쥐에게 이번 방법을 적용해본 결과 정맥주사만으로도 심근경색 부위가 작아졌고 정상에 가깝게 증상이 호전되는 것을 볼 수 있었다. 이해신 카이스트 교수는 “지금까지 심장질환 치료약물은 많이 나왔음에도 불구하고 약물을 심장까지 효율적으로 전달하지는 못했다”라며 “이번 기술은 약물을 심장까지 효율적으로 전달하는 기술로 기존에 나와있는 약물들도 개량해 사용할 수 있는 획기적인 방법”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

달팽이에 감각 반응 학습시켜 RNA 뽑아 일반 개체에 이식 자극 주자 훈련 때와 같은 반응 “치매로 잃은 기억 회복 희망” 요즘 영화 ‘데드풀’로 상한가를 달리는 라이언 레이놀즈와 ‘원더우먼’ 갈 가도트가 출연한 2016년 영화 ‘크리미널’은 죽은 CIA 요원의 기억을 범죄자에게 이식하면서 벌어지는 사건들을 다룬 첩보 스릴러 작품이다. 고 이예춘과 아들 이덕화씨가 함께 출연한 것으로 유명한 1974년 작 ‘공포의 이중인간’에도 일제시대 일본군이 숨겨 놓은 대량의 다이아몬드를 찾기 위해 일본군 장교의 시체를 살려 내고 그 기억을 빼내 다른 사람에게 이식하려는 내용이 있다. 이들 외에도 ‘토탈리콜’, ‘코드명J’, ‘매트릭스’, ‘인셉션’ 등 수많은 SF 영화와 소설에 단골로 등장하는 소재가 바로 다른 사람의 기억을 이식하거나 삭제하는 기술이다.뇌과학이 발달하면서 가까운 미래에는 사람의 기억을 컴퓨터나 클라우드에 업로드하고 내려받을 수 있는 기술이 등장해 사실상 ‘영생’을 누릴 수 있게 될 것이라는 예측까지 나오고 있다. 그런데 컴퓨터 같은 외부 기기의 도움 없이 주사 방식으로 ‘기억’을 손쉽게 옮길 수 있다는 연구 결과가 나와 주목된다. 이번 연구가 사람에게 적용되는 시점이 된다면 고통스러운 기억으로 인해 발생하는 외상후스트레스장애(PTSD) 같은 뇌신경 질환을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 아름다운 추억을 점점 잃어 가는 치매 환자들에게 기억을 되찾을 수 있게 해줄 수 있을 것으로 기대된다. 미국 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA)의 통합생물학및생리학과와 의대 뇌연구소 공동연구팀은 한 바다달팽이의 기억을 다른 바다달팽이에게 주사해 옮기는 실험에 성공하고 미국신경과학회가 발행하는 온라인 국제학술지 ‘e뉴로’ 5월 14일자에 발표했다. 이번 연구를 주도한 데이비드 글랜즈먼 교수는 2014년에도 동물실험을 통해 잃어버린 기억을 되살릴 수 있는 방법을 찾아내고 생명과학 분야 학술지 ‘e라이프’에 발표해 주목받은 바 있는 세계적 석학이다. 중추신경계에 뉴런이 약 1000억개가 있는 사람에 견줘 바다달팽이는 중추신경계 뉴런이 2만개에 불과하지만 세포 형태와 분자적 신호전달 체계는 인간과 비슷하다. 연구팀이 실험동물로 결정한 이유다. 연구팀은 바다달팽이 14마리를 7마리씩 두 그룹으로 나눠 한 그룹에는 찬물에 담가 두거나 바늘로 찌르는 등의 방법으로 감각뉴런이 방어 반응을 보이도록 학습시켰다. 그다음 훈련받은 달팽이의 RNA를 뽑아낸 뒤 훈련받지 않은 일반 바다달팽이에게 주사하고 하루 동안 방치했다. 주사 전에는 찬물을 끼얹거나 바늘로 찔러도 아무 반응을 보이지 않던 이 달팽이들은 자극을 주자 훈련받았던 달팽이들과 똑같이 30초간 수축하는 모습을 보였다. 연구에 참여한 알렉시스 베데카라츠 박사는 “이번 연구는 RNA 속에 기억이 저장되고 이를 통해 기억이 다른 개체에 전달될 수 있음을 보여 준 것”이라고 강조했다.RNA는 DNA가 갖고 있는 유전정보에 따라 필요한 단백질을 합성할 때 작용하는 생체 고분자 화합물이다. 또 활동성이 높기 때문에 다른 DNA나 RNA와 쉽게 결합하기 때문에 생체 내에서 다양한 역할을 수행할 수 있다. 이 때문에 RNA의 생체 내 기능에 대해 모두 밝혀지지는 않은 상태다. 그러나 지난달 말 한국 연구진이 “장기기억은 두 신경세포 사이의 시냅스에 저장된다”는 70년 전 캐나다 심리학자 도널드 헵의 주장을 실험적으로 확인하고 논문으로 발표했다. 이 때문에 뇌과학계에서는 기억 저장소가 RNA인지, 시냅스인지에 대해 치열한 공방이 벌어질 것으로 예상된다. 글랜즈먼 교수는 “만약 기억이 시냅스에 저장된다면 우리 실험이 성공했을 리가 없다”고 주장했다. 또 그는 “이번 연구가 일생 동안 축적된 기억을 이식하는 데 곧바로 활용될 수 있을 것이라고는 확신할 수 없지만 기억 저장에 대해 좀더 정확히 알아 갈수록 가능성은 높아진다”며 “그렇게 된다면 가까운 미래에는 RNA를 활용한 주사든 이식이든 다양한 방법을 통해 치매로 사라진 기억들을 깨우고 회복시킬 수 있을 것”이라고 설명했다. 현재 글랜즈먼 교수팀은 다양한 RNA 중에서 기억을 전달하고 저장하는 데 관여하는 RNA들을 찾아내는 연구를 진행하고 있다. 유용하 기자 edmondy@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

커피는 많은 사람이 하루에 1~2잔 정도는 마실 정도로 기호식품으로 자리잡았다. 그런데 임신부는 하루 1잔의 커피가 아이의 비만을 불러일으킬 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. 노르웨이 국립공중보건연구소, 프랑스 역학 및 생물통계연구센터, 파리 11대학, 스웨덴 예테보리대, 살그렌스카 대학병원 공동연구팀은 임신부가 하루 1~2잔의 커피를 마시는 것도 아이들의 비만이나 과체중 위험을 높인다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학분야 국제학술지 ‘BMJ 오픈’ 최신호에 실렸다. 스웨덴과 한국 등 세계 각국 식품안전기구에서는 임신부의 하루 카페인 섭취량을 커피 2~3잔 분량인 300㎎ 이내로 제한하고 있다. 연구팀은 노르웨이에서 1999년부터 2008년까지 수행된 ‘노르웨이 모자(母子) 코흐트 조사’에서 2002~2008년 출산한 5만 943명의 여성과 아이들을 추출해 임신 중 섭취한 카페인과 아이의 체중에 대한 상관관계를 분석했다. 연구팀은 임신부의 카페인 섭취량을 낮음(50㎎ 미만), 보통(50~199㎎), 높음(200~299㎎), 매우 높음(300㎎ 이상) 4단계로 나눠 출산 후 8년 동안을 조사했는데 그 결과 카페인 섭취량이 한 단계씩 증가할 때마다 아이가 과체중이거나 비만일 확률이 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 낮음 단계의 임신부에 비해 보통, 높음, 매우 높음 단계 임신부의 아이들이 과체중인 확률은 각각 5%, 17%, 44% 더 높은 것으로 나타났다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

커피는 많은 사람이 하루에 1~2잔 정도는 마실 정도로 기호식품으로 자리잡았다. 그런데 임신부는 하루 1잔의 커피가 아이의 비만을 불러일으킬 수 있다는 연구 결과가 발표됐다.노르웨이 국립공중보건연구소, 프랑스 역학 및 생물통계연구센터, 파리 11대학, 스웨덴 예테보리대, 살그렌스카 대학병원 공동연구팀은 임신부가 하루 1~2잔의 커피를 마시는 것도 아이들의 비만이나 과체중 위험을 높인다고 13일 밝혔다. 이번 연구 결과는 의학분야 국제학술지 ‘BMJ 오픈’ 최신호에 실렸다. 스웨덴과 한국 등 세계 각국 식품안전기구에서는 임신부의 하루 카페인 섭취량을 커피 2~3잔 분량인 300㎎ 이내로 제한하고 있다. 연구팀은 노르웨이에서 1999년부터 2008년까지 수행된 ‘노르웨이 모자(母子) 코흐트 조사’에서 2002~2008년 출산한 5만 943명의 여성과 아이들을 추출해 임신 중 섭취한 카페인과 아이의 체중에 대한 상관관계를 분석했다. 연구팀은 임신부의 카페인 섭취량을 낮음(50㎎ 미만), 보통(50~199㎎), 높음(200~299㎎), 매우 높음(300㎎ 이상) 4단계로 나눠 출산 후 8년 동안을 조사했는데 그 결과 카페인 섭취량이 한 단계씩 증가할 때마다 아이가 과체중이거나 비만일 확률이 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 낮음 단계의 임신부에 비해 보통, 높음, 매우 높음 단계 임신부의 아이들이 과체중인 확률은 각각 5%, 17%, 44% 더 높은 것으로 나타났다. 엘레니 파파도풀루 노르웨이 국립공중보건연구소 박사는 “이번 연구 결과는 각국에서 제시하고 있는 임신부의 하루 카페인 섭취량이 임신부의 건강에는 문제가 없을 수 있겠지만 태아의 장기적 건강 상태에 영향을 미칠 수 있는 만큼 임신부들은 카페인 섭취량을 아예 ‘0’으로 만들 필요가 있다”고 조언했다. 　유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

몇 년 전부터 세계 패션업계에서 갈비뼈가 앙상하게 드러날 정도의 비정상적으로 삐쩍 마른 모델이 무대에 설 수 없도록 하는 규제가 발표돼 화제가 됐다. 그렇지만 여전히 정상체중보다 적은 저체중의 마른 몸매를 가진 모델들이 패션쇼에 등장하고 각종 패션잡지 표지를 장식하고 있다.최근 영국 정신과와 실험심리학자들이 이런 대중매체의 사진들이 정상인도 비정상적으로 느끼게 만들고 심할 경우 신체적 건강을 해치는 결과를 가져올 수 있다는 충격적 연구결과를 내놨다. 영국 옥스포드대, 브리스톨대, 배스대, 런던대(UCL), 버밍엄대 공동연구팀은 비정상적으로 마른 몸매를 강조하는 언론매체들의 이미지들이 많은 여성들의 자존감을 떨어뜨리고 심할 경우 섭식 장애를 일으킬 수 있다는 연구결과를 영국왕립학회에서 발간하는 국제학술지 ‘로열 소사이어티 오픈 사이언스’ 9일자에 발표했다. 연구팀은 체질량지수(BMI)가 정상인 18~25세 여성 200명에게 다양한 체형을 가진 똑같은 인종의 19~25세 사이 여성 사진을 보도록 했다. 연구팀이 실험참가자들에게 보여준 사진은 똑같은 여성의 사진을 화소와 크기 등을 컴퓨터 이미지프로그램으로 조정해 ‘저체중’ ‘정상’ ‘과체중’으로 변화시킨 것이다. 연구팀은 사진을 본 뒤 10점 척도로 자신의 몸매를 채점하는 한편 만족도를 기록하도록 했다. 그 결과 저체중 상태인 여성의 사진을 본 사람들은 자신의 몸매에 대해 만족도가 낮았고 자신이 뚱뚱하다거나 정상적이지 않다고 생각하는 것으로 기록했다. 반면 정상이나 과체중 체형의 사진을 본 사람들은 평소 자신의 몸에 관심이 없는 이들까지도 자신의 몸에 만족감을 느끼는 것으로 나타났다. 마른 체형 모델의 사진을 본 사람들은 자신의 몸에 대해 부정적인 감정이 다른 사진을 본 사람들보다 10% 가량 높게 나타났다. 더군다나 이런 신체 만족도는 24시간 이상 지속되는 것으로 나타났다. 이 때문에 마른 체형의 여성들 이미지에 지속적으로 노출될 경우 정상인 사람들도 자신도 모르게 무의식적으로 몸에 대해 불만을 갖게 된다고 연구팀은 지적했다. 헬렌 보울더 옥스포드대 정신의학과 교수는 “전체 여성 건강을 위해서라도 언론 매체들이 정상적이거나 심지어 과체중의 여성들을 미디어에 노출시키는 것이 필요하다”며 “기업들도 모델의 체형이 제품 광고효과나 판매에는 전혀 영향을 미치지 못한다는 기존 연구결과들을 참조해야 할 것”이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

수심 1만m 심해에도 인간이 버린 쓰레기가 가라앉아 있다는 사실이 연구를 통해 확인됐다. 일본 해양 과학 기술센터(JAMSTEC) 연구진은 2017년부터 심해 쓰레기 데이터베이스 연구를 통해 바다에 버려진 쓰레기의 양과 종류를 분석해왔다. 그 결과 일본 근처의 마리아나 제도 동쪽에 있는 세계에서 가장 깊은 해구인 마리아나 해구(Mariana Trench)의 깊이 1만 898m 심해에서 비닐봉지 쓰레기가 발견됐다. 이 비닐봉지 쓰레기가 지금까지 발견된 해양 쓰레기 중 가장 깊은 곳에서 찾은 것이며, 버려진 지 30년 정도가 흐른 것으로 추정됐다. 연구진은 이를 통해 전 세계 해양의 플라스틱 쓰레기 오염이 얼마나 심각한 지 알 수 있다고 강조했다. 이번 연구는 전 세계에서 해양오염을 연구하는 다양한 단체와 전문 다이버가 심해 탐사기 및 무선 탐지기 등을 이용해 수집한 데이터를 종합한 것으로, 특히 이번 연구에서 발견된 쓰레기 잔해 3000개 이상 중 33% 이상이 대형 플라스틱 쓰레기였고, 89%가 일회용 제품이었다. 또 메탈 쓰레기가 26%, 고무 쓰레기가 2.8%, 낚시 도구가 1.4%, 섬유나 종이 등이 1.3%, 기타 쓰레기가 35%를 차지했다. 영국 캐임브리지에 있는 유엔환경계획 산하 세계자연보전모니터링센터(World Conservation Monitoring Centre)는 “이번 연구 결과는 심해의 해양 생태계 역시 인간 활동에 의해 간접적인 영향을 받고 있다는 것을 입증한 것”이라면서 “이러한 현상은 심해어업이나 채광 산업 개발 등에도 직접적인 영향을 미칠 수 있다”고 경고했다. 자세한 연구결과는 국제학술지인 ‘마린 폴리시’(Marine Policy) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@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

미국 학술지에 유색인종 차별이 여전히 보이지 않게 남아 있다는 사실을 현지 연구진이 폭로했다. 미국 뉴욕대 미디어·문화·커뮤니케이션학 연구진은 미국 내 학술지에서 유색인종 학자들의 연구 결과가 백인 학자들에 비해 적게 실리고 주로 뒤쪽에 배치되고 있다는 사실을 확인했다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미디어 및 커뮤니케이션 분야 국제학술지 ‘저널 오브 커뮤니케이션’ 최신호에 실렸다. 연구팀은 전미커뮤니케이션학회(NCA)와 국제커뮤니케이션학회(ICA)에서 발간하는 커뮤니케이션, 미디어, 문화과학 분야 학술지에 실린 학자들의 인종 구성을 조사하기 위해 1990~2016년에 발간된 논문과 논문에 실린 참고문헌 주요 저자의 인종 구성을 분석했다. 이와 함께 인종별 논문의 게재 위치도 조사했다. 그 결과 유색인종 학자들의 논문은 뒤쪽에 배치돼 있는 경우가 많고 학술지 게재 비율 역시 백인에 비해 낮은 편으로 나타났다. 연구팀은 1990년대까지만 해도 유색인종 학자들의 논문은 관련 학술지에 거의 실리지 못했지만 2000년대 들어서 6%, 2010년대 말에는 12% 수준으로 늘어난 것을 확인했다. 그러나 이마저도 절반에 달하는 미국 내 관련학과 유색인종 교수의 비율에 비하면 상당히 적은 수라고 연구팀은 설명했다. 폴라 체크라바티 뉴욕대 교수는 “이번 연구는 미디어, 커뮤니케이션 분야에 국한됐지만 다른 분야에서도 비슷한 결과가 나올 것으로 예상된다”면서 “학문 분야의 이 같은 차별은 유색인종 학자들의 교수 계약 갱신과 승진, 종신교수 임명에도 부정적인 영향을 미칠 수밖에 없으며 결국 학문의 다양성을 침해할 것”이라고 우려했다. 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

광우병은 변형 프리온 단백질 때문에 소의 뇌가 스펀지처럼 변해서 제대로 걷지도 못하고 입에 거품을 물면서 쓰러져 결국 사망에 이르게 하는 전염성 질환이다.사슴과 엘크, 무스처럼 사슴류에게도 이와 유사한 ‘광록병’이라는 것이 있는데 최근 광록병에 걸린 사슴들이 미국 22개주와 캐나다, 한국, 노르웨이, 핀란드에서도 발견됐다는 소식이 전해져 충격을 주고 있다. 보건 당국에서는 사람에게 전염 가능성에 촉각을 세우고 있다. 이 같은 가운데 미국국립보건원(NIH) 산하 국립 알러지 및 감염병연구소(NIAID) 연구팀은 만성소모성질환(CWD), 일명 광록병이 종을 뛰어 넘어 감염시킬 가능성은 없다는 연구결과를 의학 분야 국제학술지 ‘바이러스학’ 최신호에 발표했다고 4일 밝혔다. 1967년 미국 콜로라도의 사슴 목장에서 처음 발견된 CWD의 정확한 명칭은 ‘만성 소모성 질환’으로 사슴, 엘크, 무스와 같은 사슴류에서 주로 발견되며 중추신경계에 손상을 일으켜 결국 폐사되는 질병이다. 뇌가 스폰지처럼 변해 구멍이 뚫리는 신경질환인 전염성 해면양뇌증(TSE) 일종이며 광우병 증상과 비슷하기 때문에 흔히 ‘사슴 광우병’이나 ‘광록병’으로 더 잘 알려져있다. 미국은 올해 1월 기준으로 22개주에서 CWD 사례가 보고됐으며 해당 지역에서 감염률은 사슴 10마리당 1마리 꼴로 나타나 지역 주민들을 불안에 떨게 만들고 있다. 연구팀은 다람쥐 원숭이와 짧은 꼬리원숭이 14마리에게 CWD에 감염된 사슴과 엘크 등에서 추출한 물질을 주입한 뒤 감염시킨 뒤 광록병의 잠복기인 11~13년 동안 정밀 관찰하고 RT-QUIC라는 분석법으로 뇌 조직을 검사하고 혈청검사를 실시한 결과 종간(種間) 감염 가능성에 대한 증거를 전혀 찾을 수 없었다. 브랜트 레이스 NIH 박사는 “실험 대상이 된 원숭이들의 경우는 인간을 감염시키는 프리온 단백질에는 감염되지만 광록병을 일으킨 바이러스에는 감염되지 않았다”며 “이번 연구로 종간 감염 가능성은 없지만 광록병에 걸린 동물의 고기나 뿔, 내장, 혈액과 같은 부산물을 섭취해서는 안된다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 ‘화무십일홍’(花無十日紅)과 가을 낙엽의 원리를 밝혀냈다.곽준명 대구경북과학기술원(DGIST) 뉴바이올로지 교수와 이유리 기초과학연구원(IBS) 식물노화·수명연구단 연구위원 공동연구팀이 식물은 꽃잎과 나뭇잎이 떨어져야 할 위치에 정확하게 ‘리그닌’이라는 고분자 화합물을 만들어 잎이나 열매를 떨어뜨린다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구성과는 세계적인 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 4일자에 발표됐다. 연구팀은 생물실험에서 많이 쓰이는 애기장대를 활용해 식물에 남는 잔존세포와 잎이나 꽃이나 잎이 떨어져 나갈 때의 이탈세포에서 나타난 물질과 메커니즘을 밝혀냈다. 연구팀은 식물의 생장과 노화 과정에서 리그닌을 만들어 꽃잎이나 나뭇잎이 떨어져야 할 정확한 위치에서 잎을 떨어진다는 사실을 밝혀냈다. 리그닌은 그동안 단순히 잎과 꽃이 떨어졌을 때 식물 본체를 보호하는 역할을 하는 것으로만 알려졌지만 연구팀은 이번에 잎을 떨어뜨리는데도 상당한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 또 리그닌은 육각형 벌집 구조로 잎과 꽃을 정확하게 분리시키고 본체를 보호하는데 최적 형태를 갖고 있다는 것을 확인했다. 이번 연구결과를 활용하면 고추처럼 열매가 잘 안 떨어져 수확이 어려운 품종은 탈리 현상을 촉진시켜 수확을 쉽게 만들고 과수의 경우는 탈리 현상을 억제해 낙과를 줄여 생산량을 늘릴 수 있을 것이라고 연구팀은 기대하고 있다. 곽준명 DGIST 교수는 “이번 연구는 리그닌이라는 물질이 그동안 밝혀지지 않았던 식물에서 세포와 기관 분리에 핵심역할을 한다는 사실을 밝혀냈다는데 의미가 크다”라며 “이번에 새롭게 발견한 리그닌 역할과 식물의 탈리 메커니즘을 토대로 이를 촉진하거나 억제하는 화합물을 찾는 후속 연구를 진행 중”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr