중국 돼지에게서 신종 플루 바이러스가 발견됐다. 현지 연구진은 해당 바이러스에 팬데믹(세계적 대유행) 가능성이 있다고 밝혀 우려가 높아지고 있다. 영국 BBC 등 해외 언론의 29일 보도에 따르면, 베이징에 있는 중국농업대학 연구진은 2011~2018년 중국 축산농가의 돼지에게서 3만여 개의 샘플을 채취한 뒤 이를 분석했다. 그 결과 기존에 알려진 신종 플루 바이러스와는 다른 특징을 가진 새로운 바이러스가 확인됐다. ‘G4 EA H1N1’으로 명명된 이 바이러스는 2009년 전 세계를 휩쓸었던 A형 인플루엔자 바이러스와 북미에서 발생한 ‘H1N1’ 바이러스의 성질을 공통으로 가진 것으로 알려졌다. 새로운 바이러스의 명확한 정체와 특징을 완벽하게 파악하지 않은 상황에서, 더욱 우려를 높이는 것은 해당 신종 바이러스가 인간에게 감염돼 코로나19에 이은 또 다른 팬데믹으로 번질 수 있다는 예측이다. 연구진은 신종 플루 바이러스인 ‘G4 EA H1N1’이 도살장 또는 축산농가에서 일하는 몇몇 사람들에게서 이미 감염 사례가 나왔으며, 중국 10개 지역에서 발견된 신종 인플루엔자 유전자 타입 대부분이 ‘G4’ 계열이라고 밝혔다. 연구진은 “현재로서 G4 계열의 바이러스가 인간에게서 인간에게로 전염을 일으킬 가능성은 낮은 편이지만, 2009년 신종 플루 대유행 이후 바이러스가 진화하는 과정에서 인간-인간 전염이 가능하도록 달라졌을 수 있다”고 설명했다.이어 “‘G4 EA H1N1’에 감염된 돼지가 늘어날수록 인간도 노출될 위험이 높아진다. 해당 바이러스는 이미 중국 축산농가의 큰 문제”라면서 “만약 감염 사례가 늘어난다면 바이러스가 새로운 환경에 완전히 적응하고 팬데믹으로 번질 수 있다”고 덧붙였다. 다만 일부 전문가들은 과거와 마찬가지로 신종 플루 바이러스의 팬데믹 가능성이 그다지 높지 않다고 반박했다. 미국 국립보건원 산하 포가티 국제센터의 진화생물학자인 마사 넬슨 박사는 미국 과학 매체인 ‘사이언스’와 한 인터뷰에서 “연구에 활용된 샘플이 매우 적기 때문에, G4 바이러스가 중국 축산농가에 얼마나 광범위하게 퍼졌는지는 알 수 없다”면서 팬데믹 가능성은 낮다고 주장했다. 다만 “인플루엔자는 우리를 놀라게 할 수 있다. 특히 (코로나19 바이러스로 인한 위험이 높은) 현재는 인플루엔자와 같은 위협이 간과될 위험이 있다”고 덧붙였다. 영국 케임브리지대학 수의학과장인 제임스 우드 교수는 BBC와 한 인터뷰에서 “이번 연구는 지속해서 발견되고 있는 병원균이 새 위험으로 떠오르고 있다는 것을 일깨워준다”면서 “특히 농가에서 길러지는 동물은 야생동물보다 인간과 더 많이 접촉하는 만큼, 대유행의 원인이 될 수도 있다”고 밝혔다. 한편 2009년 멕시코에서 처음 감염자가 발생한 뒤 전 세계로 퍼져 나간 신종 플루는 사람과 돼지, 조류 인플루엔자 바이러스의 유전물질이 혼합된 새로운 형태의 바이러스로, 일반적인 인플루엔자처럼 감염자의 기침이나 재채기 등을 통해 전파되는 것으로 알려져 있다. 미국의 경우 사망자는 100만 명에 1.7명꼴 정도로 비교적 낮다. 자세한 연구결과는 국제학술지 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호(29일자)에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

국내 연구진이 교통사고나 산업재해 등 사고로 인한 척수 손상이나 운동신경세포가 파괴되는 루게릭병 같은 질환을 치료할 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 김정범 교수팀은 피부세포에 2종의 유전인자를 주입해 척수를 구성하는 운동신경세포를 만드는 데 성공했다고 29일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 유럽분자생물학회에서 발행하는 국제학술지 ‘이라이프’에 실렸다. 연구팀은 피부세포에서 원하는 세포를 곧바로 얻을 수 있는 직접교차분화 기술로 운동신경세포를 만들었다. 환자 피부세포에 두 종류의 유전자를 직접 주입해 만능세포단계를 거치지 않고 곧장 운동신경세포로 만들어지도록 해 면역거부반응과 암세포 분화 가능성을 모두 제거했다. 연구팀은 이번에 개발한 세포치료제를 척수 손상 실험쥐에게 주입한 결과 손상된 척수조직에서 신경이 재생되는 것을 확인됐다. 김 교수는 “기존 기술로는 척수 손상 치료가 쉽지 않았는데 이번 기술은 실질적인 치료 효과를 나타낼 수 있을 것”이라고 기대했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 집단감염으로 곤욕을 치른 대구에 사물인터넷(loT)이 새로운 구원 투수로 등장했다. 대구시는 IoT로 코로나19 감염확산 차단에 나서기로 했다고 29일 밝혔다. 이를 위해 IoT 안전산업을 육성한다는 방침을 세웠다. IoT는 각종 사물이 센서와 통신기기로 서로 연결돼 양방향 소통을 함으로써 개별적으로 제공하지 못했던 서비스를 제공하는 기술이다. 상호 연결된 사물은 사람 도움 없이도 서로 알아서 정보를 주고받는 인공지능(AI) 기능을 갖추게 된다. 이 기술에 시민들의 생명과 재산을 보호하는 산업을 접목시킨 게 IoT 안전산업이다. 대구시는 IoT를 시민과 시설에 적용, 측정 감지한 것을 분석하고 예측하는 산업을 육성할 계획이다. 때마침 산업통상자원부가 주최하는 ‘2021년 지역산업거점 스마트특성화기반구축사업’에 대구시의 ‘ IoT 안전산업’이 선정됐다. 지역 균형발전은 물론 국가 전략산업의 지역 경쟁력 강화를 위해 추진하는 사업이다. 지역에 구축된 자원과 역량을 바탕으로 해서 기존 산업 구조를 고도화해 경쟁력을 높여 나간다는 게 이 사업의 취지다. 대구시가 IoT 안전산업 중에서 가장 먼저 추진하는 것은 IoT를 의료산업에 접목하는 것이다. 코로나19로 대구시가 엄청난 피해를 입었는 데다 조금 수그러들었지만 여전히 감염 확산의 위협이 도사리고 있기 때문이다. 감염병 확산 등을 예방하기 위해 대구시는 그동안 병원 중심의 진단, 치료 목적의 의료기기 개발에서 개인 또는 현장 중심의 진단 치료를 위한 인체 결합 의료기기 개발을 추진키로 했다. 이를 위해 대구시는 내년부터 2023년까지 3년 동안 86억원을 들여 고기능 인체결합 의료기기 산업육성 플랫폼 구축사업을 추진한다. 플랫폼 구축에는 경북대산학협력단과 재단법인 대구경북첨단의료산업진흥재단, 대구기계부품 연구원이 참여한다. 정부 예산 60억원도 지원받는다. 사업은 플랫폼 구축과 장비확충, 기술지원, 인력양성 및 네트워킹 등으로 구성된다. 플랫폼 구축은 인체결합의료기기 시제품 생산과 위탁제조, 시험검사 등을 하는 것이다. 또 이미 구축된 인프라에 연계한 장비 14종과 업그레이드한 장비 7종을 도입한다. 기술지원 내용을 보면 설계·분석 59건, 시험 인증 40건, 시제품 생산 15건, 생물학적 안전성 검증 10건 등이다. 이와 함께 장비활용 교육 15건과 의료기기 전문가 교육 15건 등을 추진한다. 대구시는 이를 통해 신제품의료기기 30건을 출시하고 10개의 기업을 유치하거나 창업을 유도키로 했다.IoT 안전사업은 스마트홈과 스마트시티 조성에도 적용된다. 가전제품을 비롯한 집 안의 모든 장치를 연결해 제어하는 스마트홈의 안전문제를 해결할 제품을 개발한다. 스마트홈 작동으로 인한 각종 사고가 발생할 경우 자동으로 119에 신고하는 제품 개발에도 나선다. 교통사고나 각종 재난에 대비한 폐쇄회로(CC)TV 등 다양한 안전제품 개발도 지원한다. 대구시는 IoT 안전사업과 관련해 제품과 솔루션 개발을 지원한다. 기획 및 설계에서 시제품 제작, 성능평가, 시험인증, 실증평가, 사업화로 이어지는 전 과정을 지원하는 것은 물론 개발 기술의 상용화 시기를 최대한 단축시키도록 지원하기로 했다. 또 이들 기업이 국내 시장은 물론 해외 시장에 진출할 경우 적극 지원한다는 방침이다. 이와 함께 제품개발과 테스트 전문가 양성교육, 자격 검증을 위한 기술교육 운영 등 원스톱 교육 지원체계를 구축할 계획이다. 여기에다 맞춤형 고급 전문인력 양성에도 나선다. 세계 IoT 시장 규모는 지난해 1조 583억 달러로 전년 대비 15% 성장했다. 앞으로도 연평균 15% 성장해 2022년에는 1조 6102억 달러에 이를 것으로 전망한다. 국내 IoT 시장 규모도 지속적으로 성장하고 있다. 2018년 9조 4148억원에서 연평균 15% 성장해 2023년에는 25조 9970억원에 달할 것으로 예상된다. 이 중 국내 IoT 안전산업 시장규모는 IoT 산업의 16.2%를 차지한다. 대구시의 IoT 안전산업은 국내 IoT 안전산업의 6.7%로 추정된다.대구시는 IoT 안전산업 육성을 위해 대형 국가연구개발사업을 추진한다. 대표적인 게 수성알파시티 조성사업이다. 수성구 대흥동 일대 97만 9000㎡에 560억원을 들여 조성하고 있다. 이곳에는 스마트시티 테스트베드(시험환경)를 구축하기로 했으며 안전, 교통, 생활, 에너지, 기반시설 관리 분야 등 13개 서비스를 구축한다. 교통, 안정, 도시행정분야에 대한 데이터 기반 서비스 개발 및 실증을 추진하고 있다. 과학기술정보통신부의 5G 기반 스마트시티 서비스 실증 사업, 산업부의 IoT 가전 기반 스마트홈 실증형 기술개발 사업을 지역 기업과 함께 추진하고 있다. 지역의 IoT 전문인재를 양성하고, 지역의 관련 기업과의 연계를 통해 지역 산업발전을 위한 투자도 아끼지 않고 있다. 스마트시티 비즈니스센터도 건립하고 있다. 345억원을 투입해 부지 4750㎡에 지하 1층, 지상 8층, 연면적 1만 500㎡ 규모로 내년 하반기에 완공할 계획이다. 홍보체험관과 통합운영센터, 스마트캠퍼스, 교육시설 등이 들어선다. 이와 함께 수성알파시티에 구축된 자가통신망과 전기 및 통합 기반시설을 연계해 차세대 초고속 이동통신 서비스인 5G 기술서비스를 확산시키고 있다. 한국과학기술원, 대전세종연구원, 대전시 등과 함께 수성구 노변중학교 인근 횡단보도 지점에 무선 CCTV를 기반으로 하는 도로 안전 지원서비스를 추진하고 있다. 대구시는 IoT 안전산업으로 지역 정보통신기술(ICT) 기업 생태계를 개선하고 기업 성장을 통한 매출 상승과 고용 창출 효과를 기대한다. 지역 ICT·IoT 시험·인증 시장 활성화에도 IoT 안전산업이 기여할 것으로 보고 있다. 시는 앞으로 데이터 기반 지능화, 사용자 맞춤 솔루션 개발 및 상용화 전문 지원 환경을 구축해 IoT 안전산업 관련 기업들의 글로벌 경쟁력을 강화시켜 나가기로 했다. IoT 안전산업의 기술개발 파급 효과로 제조, 서비스, 전산 등 관련 산업의 동반성장도 이끌어 갈 계획이다. 이 외에도 시는 IoT 안전산업 분야 신시장 개척을 적극적으로 지원키로 했다. 지원대상기업의 매출을 향상시키고, 신제품 및 신규 사업화에 따라 지속적인 신규 고용창출을 확대해 나간다는 구상이다. 권영진 대구시장은 “선진국에서는 다양한 응용 분야에 IoT 기술을 접목해 새로운 산업을 창출하고 있다”면서 “대구시는 IoT 안전산업을 상용화해 재난은 물론이고 환경과 교통 문제 등을 해결해 나가겠다”고 밝혔다. 대구 한찬규 기자 cghan@seoul.co.kr

이탈리아 해안에서 그물에 뒤엉킨 고래가 해안경비대 도움으로 목숨을 건졌다. 28일(현지시간) 이탈리아 일간지 ‘일 메사제로’(IL Messaggero) 등은 에올리에 제도 리파리 섬 해안에서 불법어구에 걸린 향유고래 한 마리가 구조됐다고 보도했다. 이날 세르지오 코스타 이탈리아 환경부 장관은 자신의 페이스북을 통해 고래 구조 사실을 알리고 불법어구 설치에 경종을 울렸다. 코스타 장관은 “그물에 걸린 향유고래가 발견됐다”라면서 “불법 어업이 또 다른 해양동물을 괴롭힌 것”이라고 밝혔다. 현지언론에 따르면 이탈리아 해안경비대는 26일 아침 에올리에 제도 살리나 섬 해안에 그물에 걸린 고래가 있다는 신고를 받고 현장으로 출동했다. 고래는 연구를 위해 바다로 나온 바다거북보존센터 생물학자들이 발견해 신고했다. 경비대 측은 지느러미에 그물이 엉킨 고래가 옴짝달싹 못하고 있었다고 설명했다.민간 자원봉사대와 함께 고래 구조에 나선 해안경비대는 수심 2m 바다로 내려가 고래 구조작전을 펼쳤다. 꼬리지느러미를 칭칭 감은 그물은 여러 명의 다이버가 달라붙어 1시간 넘게 작업한 뒤에야 완전히 제거됐다. 경비대는 제거한 그물이 황새치와 참치잡이 용이며, 길이 10m짜리 수컷 향유고래는 그물 제거 후 무사히 먼 바다로 헤엄쳐갔다고 전했다. 코스타 장관은 해안경비대에게 고마움을 표하는 한편 “우리의 생물 다양성은 세계적으로도 매우 독특하다. 아무도 해양 생태계를 위험에 빠트려서는 안 된다”고 경고했다. 해안경비대는 불법어구를 설치한 선박을 확인해 벌금 등 법적 제재를 가했다. 불법어구나 폐어구로 인한 해양동물의 고통은 어제오늘 일이 아니다. 지난 13일에는 태국 앞바다에서 꼬리지느러미에 밧줄이 칭칭 감긴 고래상어가 발견됐다.밧줄이 얼마나 오래 감겨있었는지 지느러미에는 깊은 상처가 선명했다. 이를 본 다이버가 밧줄을 끊으려 무던히 애를 썼지만 밧줄은 너무 두꺼웠고 결국 상어는 밧줄을 감은 채로 자리를 떴다. 당시 상황을 영상으로 담은 다이버는 “고래상어가 오래 버티지 못할 것”이라며 안타까움을 드러냈다. 폐어구 문제도 심각하다. 어민들이 잃어버리거나 어업 후 아무렇게나 버린 폐어구는 바다를 유령처럼 떠돌며 생태계를 위협하고 있다. 유령그물에 걸려 죽은 물고기가 먹이가 되어 포식자를 유인해 다른 바다동물까지 연쇄적으로 그물에 얽히는 ‘고스트 피싱’(Ghost Fishing) 악순환도 큰 부작용 중 하나다. 우리나라의 경우 해양 생물의 10%가 유령그물에 고통받고 있다. 해양수산부에 따르면 연간 바다로 유입되는 유령그물은 4만4000t이다. 이중 수거되는 물량은 절반 정도에 불과하다. 해수부는 유령그물로 인한 피해액이 매년 3700억 원에 이른다고 밝혔다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

국내 연구진이 교통사고나 산업재해 같은 사고로 인한 척수 손상 환자나 운동신경 세포가 파괴되는 루게릭병 같은 질환을 치료할 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 김정범 교수팀은 피부세포에 2종의 유전인자를 주입해 척수를 구성하는 운동신경세포를 만드는데 성공했다고 29일 밝혔다. 연구팀은 동물실험을 통해 운동신경세포의 재생능력을 확인하기도 했다. 이 같은 연구결과는 유럽분자생물학회에서 발행하는 국제학술지 ‘이라이프’에 실렸다.신체를 지탱하는 척추뼈 안에 있는 신경조직인 척수는 뇌 신호를 몸 구석구석으로 전달하고 신체 감각을 뇌로 전달하는 중요한 역할을 한다. 척수가 손상이 되면 운동기능이나 감각을 잃거나 몸을 움직일 수 없는 심각한 후유증을 겪게 된다. 약물치료나 외과수술로 척수손상을 치료하기도 하지만 효과가 크지 않다. 이 때문에 줄기세포를 이용해 손상된 조직을 재생시키는 세포치료제가 주목받고 있지만 줄기세포 분화과정에서 암세포가 형성되는 경우도 환자에게 사용되지는 못하고 있다. 연구팀은 피부세포에서 원하는 목적의 세포를 바로 얻을 수 있는 직접교차분화 기술을 이용해 운동신경세포를 만들었다. 환자 피부세포에 두 종류의 유전자를 직접 주입해 만능세포단계를 거치지 않고 곧장 운동신경세포로 만들어지도록 해 기존 줄기세포치료제의 문제점인 면역거부반응과 암세포로 분화 가능성을 모두 해결했다.기존의 직접분화 기법으로 만들어진 세포수는 너무 적어 환자 임상치료에 활용하기 충분치 않았지만 연구팀은 세포 자가증식을 통해 대량생산이 가능토록 했다. 실제로 이렇게 만들어진 세포치료제를 척수를 손상시킨 실험쥐에 주입한 결과 운동기능이 회복되고 손상된 척수조직에서 신경이 재생되는 것이 확인됐다. 김정범 교수는 “척수 손상은 산업재해에 의한 발병률이 높은데 반해 지금까지 나온 기술로 치료는 쉽지 않았는데 이번에 개발된 세포치료제는 기존 치료방법들의 한계를 극복해 실질적인 치료효과를 가져다 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

김태연 작가가 ‘늙지 않는 미래’를 주제로 개인전을 개최한다. 6월 24일부터 7월 6일까지 서울 종로구 삼청동 공근혜 갤러리에서 열리는 이번 개인전에서는 생명공학의 유전학과 진화의 개념이 적용된 미시세계의 생명현상을 다양한 회화작업으로 표현한 작품들이 소개될 예정이다. 사람의 세포는 분열의 한계가 있어 세포가 분열할수록 노화가 진행된다. 평균적으로 40회에서 60회 정도 분열하며 DNA 끝에 있는 텔로미어가 점점 짧아지면서 세포가 사멸하고 노화가 일어나는 것. 최근에는 생명에 관해 끊임없이 영원한 현재를 지속시키거나 지연시킬 방법들이 개발되고 있다. 더 이상 늙지 않는 미래를 위해 우리의 삶 속에 아름다운 신체를 갈망하고 최첨단의 의료기술을 이용해 생명을 연장하는 등 로봇과 인공지능으로 인간의 기능을 확장하고 있는 것. 인공지능, 인공생명과 같이 생명과 유사한 시스템을 닮은 늙지 않는 생명체를 상상하기 위해서는 세포 분열하며 성장, 소멸하는 기존 생명의 법칙에 더하여 생명의 새로운 형태와 법칙을 만들어내야 한다. 사이보그, 트랜스 휴먼 등이 그 예다. 이에 작가는 상상의 실천으로서 늙지 않는 미래에 대한 염원을 담아 생명을 대표하는 세포와 생명이 아닌 사물들의 이미지를 접목시켜 새로운 생명체의 형태에 대한 여러 가지 가능성을 제시하고자 한다.전시를 통해 소개되는 대표작 ‘영원한 젊음, Forever Young’에서 작가는 얼굴 마스크팩과 확대된 세포이미지를 통해 현대인의 영원한 신체에 대한 갈망과 생명을 바라보는 관점에 대해 표현하고 있다. ‘희망의 시그널, Signal of Hope’ 작품에서는 가상공간 안에서 파편화된 신체와 사물이 만나 새로운 공간을 형성하고 그곳에서는 신체, 세포와 사물의 구분이 모호해지며 새로운 신생명체로 진화되는 것을 보여준다. 파편화된 몸은 완성된 몸이 아닌 만들어져 나아가는 도나 해러웨이의 사이보그적인 몸이다. ‘나와 또 다른 나, I and I’ 작품에서는 사람의 얼굴이 마주보고 있는 형상이 등장하고 바탕에는 알약 형태가 반복적으로 표현돼 있다. 미시적인 모듈 형태가 모여 만들어진 형상은 마치 평면적 사물 같기도 하고 얼굴 같기도 하다. 사물과 신체 그리고 세포의 경계가 명확하지 않다. 생물학적인 한계가 없어지는 신인류가 다가옴을 예견한다. 가상생명 이미지를 통해 사이버네틱스와 트렌스휴머니즘의 미래에 표현한다. 인간에게 시간이 흐르고 노화되는 것만큼 당연한 이치가 없기에 늙지 않고 싶고, 영원히 젊음을 유지하고 싶은 인간의 욕망은 어쩌면 당연하다. 관계자는 “이번 전시가 늙지 않는 미래에 대한 긍정적 관점과 확장되는 생명의 관점을 생각해보는 기회가 되길 바란다”라고 전했다. 한편 ‘김태연 개인전 - 늙지 않는 미래’에 대한 더욱 자세한 내용은 공근혜 갤러리를 통해 확인할 수 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

보통 기억력이 나쁘거나 우둔한 사람들에게 ‘새대가리’라고 놀리는 경우가 많다. 우둔한데다가 자기 중심적이기까지 하면 ‘벌레 또는 곤충만도 못한 인간’이라고 비난하는 경우도 있다. 그런데 거의 눈으로 보이지 않을 정도로 작은 뇌를 가진 곤충들도 학습하고 기억하고 사회적 추론을 할 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 미시건 앤아버대 생태·진화생물학과 연구팀은 종이말벌 또는 쌍살벌로 불리는 벌들은 생물학자들이 ‘사회적 엿듣기’라고 부르는 능력을 통해 잠재적 적들의 집단적 행동을 살펴 본 뒤 기존에 학습하고 기억한 것들을 되살려 신속하게 평가한 뒤 행동한다는 연구결과를 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 26일자에 발표했다. 영장류는 물론 제브라 피시 같은 물고기나 일부 조류들은 잠재적 경쟁자들의 행동을 살펴보고 자신의 현재 능력과 비교함으로써 대응전략을 세움으로써 분쟁 비용을 최소화하도록 진화한 것으로 알려져 있다. 그렇지만 곤충들에게서는 이 같은 능력이 확인되지 않았다. 그렇지만 연구팀은 곤충들의 작은 뇌신경계가 정교한 행동을 제한하는 것은 아니라는 연구결과들을 내놓은 것이다. 연구팀은 학교가 있는 앤아버 주변에서 폴리스테스 푸스카투스(Polistes fuscatus)라는 쌍살벌들을 수집해 관찰했다. 푸스카투스 쌍살벌은 여러 마리의 여왕벌이 한 둥지에서 사는 경우가 많은데 이 때문에 벌들 사이에 먹이 분배, 일 분담, 번식 우선권 등을 둘러싸고 싸움이 벌어질 수 있기 때문에 엄격한 위계질서가 필요하다. 만약 엄격한 질서가 없다면 각 파벌들로 나뉘어 싸움을 벌이다 모두 멸종할 수 있다는 것이다.연구팀은 서로 다른 여왕벌을 섬기는 말벌 6마리를 뽑아 가슴에 물감으로 색깔을 표시해 구분할 수 있도록 한 다음 가로, 세로, 높이 각 ㎝의 작은 투명유리상자에 넣었다. 그 다음 전투말벌 한 마리씩 뽑아 작은 통에 넣은 뒤 전투를 하도록 하고 나머지 네 마리는 이를 관찰하도록 했다. 연구팀에 따르면 네 마리의 벌들은 전투말벌이 싸우는 것을 오랫 동안 관찰한 다음 다시 벌집으로 돌아갔을 때도 싸우는 것을 보고 익힌 것을 바탕으로 적과 아군을 정확하게 판단하고 행동한다는 것을 확인했다. 연구팀은 쌍살벌들이 미세한 얼굴의 특징과 행동을 파악해 불필요한 경쟁이나 싸움을 피하도록 진화한 것으로 보고 있다. 엘리자베스 티베츠 교수(신경·행동생물학)는 “복잡한 사회관계와 상황 판단 능력은 두뇌 진화, 특히 사회적 지능 발달에 따른 것으로 알려져 있지만 곤충의 뇌에서도 그 같은 판단이나 사고가 가능하다는 것을 보여주는 연구”라며 “쌍살벌의 경우 놀라운 장기기억력을 갖고 있으며 이전에 관찰하거나 학습한 사회적 상호작용에 근거해 행동한다는 것을 알 수 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

동식물 유전자 특정 부분을 정교하게 잘라내 품종을 개선하거나 유전자 관련 질병을 치료할 수 있는 유전자 가위 기술은 생물학 분야의 혁명이라고까지 불린다. 현재는 3세대 유전자 가위기술인 ‘크리스퍼 유전자 가위’와 관련해 활발한 연구가 이뤄지고 있다. 크리스퍼 유전자 가위도 한 종류만 있는 것이 아니라 다양한 종류가 존재한다. 문제는 유전자 가위들마다 특성이 다른데 이를 체계적으로 분석한 연구가 없어 어떤 유전자 가위를 이용해 연구나 임상에 적용해야 하는지 헷갈릴 때가 많다. 국내 연구진이 이 같은 문제를 해결하기 위한 인공지능 알고리즘을 개발해 주목받고 있다. 연세대 의대 약리학교실, 재활의학연구소, 의생명과학부, BK21연세의과학사업단, 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단, 서울대 전기정보공학과, 생물정보학협동과정 공동연구팀은 유전자 교정 상황에 따라 가장 효율적인 유전자 가위기술을 추천해주는 인공지능 알고리즘(DeepSpCas9variants)을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’에 실렸다. 유전자 가위는 표적 DNA의 특정 염기서열 정보를 가진 가이드RNA와 염기서열을 자르는 절단효소로 구성되는데 최근에는 화농성연쇄상구균에서 가져온 SpCas9을 절단효소로 활용하는 크리스퍼 유전자 가위가 가장 많이 활용되고 있다. SpCas9는 효율은 높지만 표적 이외 지점을 잘라내는 표적 이탈현상이 빈번하다는 문제가 있다. 이 때문에 이를 막기 위한 다양한 종류의 크리스퍼 유전자 가위 기술이 파생돼 있다. 유전자 가위들의 약점을 보완한 여러 종류의 파생기술들이 있지만 이들의 성능과 장단점을 분석한 연구가 없어 전문 연구자들마저도 어떤 유전자 가위를 언제 사용해야 하는지 혼란스러울 때가 많다. 이에 연구팀은 다양한 연구데이터베이스를 바탕으로 SpCas9 변이체 13종을 대상으로 가이드RNA 표적 염기서열에 따른 교정효율을 측정하고 교정 정확성 차이를 밝혀냈다. 또 동일한 조건에서 인간배아 신장세포를 이용한 유전자 교정실험을 실시해 교정 효율을 분석했다. 이를 바탕으로 연구나 임상 상황에 따른 유전자 가위의 효율을 예측하는 알고리즘을 개발했다. 이 알고리즘을 이용하면 가장 효과적인 유전자 가위기술을 추천받을 수 있을 뿐만 아니라 이를 활용했을 때 기대되는 교정효율까지 파악할 수 있게 된다고 연구팀은 설명했다. 연구팀 관계자는 “이번 연구는 지금까지 밝혀지지 않았던 여러 유전자 가위의 파생기술들의 차이를 체계적으로 분석함으로써 정확한 유전자 교정도구를 선택할 수 있는 가이드라인을 제시했다는데 의미가 크다”라며 “이번에 개발된 알고리즘을 활용하면 표적이탈로 인한 돌연변이 같은 부작용을 최소화할 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

조은경(53) 충남대 의대 교수가 결핵의 원인 규명과 신개념 치료제를 개발한 공로를 인정받아 올해 ‘한국 로레알-유네스코 여성과학자상’ 학술진흥상 수상자로 선정됐다. 로레알코리아는 유네스코한국위원회 후원, 여성생명과학기술포럼 주관으로 ‘제19회 한국 로레알-유네스코 여성과학자상’ 수상자를 24일 발표했다. 학술진흥상 수상자로 선정된 조 교수와 함께 성장 잠재력이 우수한 신진 여성과학자에게 주어지는 펠로십 수상자로는 최소영(29) 카이스트 생명화학공학과 연구교수, 임선민(36) 연세대 의대 조교수, 김지혜(36) 서울아산병원 의생명연구소 박사후연구원, 강정아(32) 한국생명공학연구원 선임연구원 4명이 선정됐다.학술진흥상을 수상한 조은경 교수는 지금까지 23년 동안 감염과 선천면역이라는 기초의과학 분야에서 활발한 연구활동과 교육에 전념하면서 결핵과 패혈증 등 발병원리와 새로운 치료법을 제시해 주목받아왔다. 최소영 카이스트 생명화학공학과 연구교수는 생분해성 바이오플라스틱을 생물학적 방법으로 생산해 플라스틱으로 인한 환경오염 문제 해결에 기여한 점이 인정받았으며, 임선민 연세대 의대 내과학교실 종양내과 조교수는 ROS1 유전자 변이를 가진 폐암 환자들을 대상으로 신약 효과와 안전성을 평가한 임상2상시험을 진행해 신약효과를 입증한 공로를 인정받아 수상자로 선정됐다. 김지혜 서울아산병원 의생명연구소 박사후연구원은 급성 바이러스 질환에 감염됐을 때 활성화되는 방관자 기억 T세포 역할과 숙주의 손상 메커니즘을 연구해 성과를 냈으며 강정아 한국생명공학연구원 감염병연구센터 선임연구원은 B형 간염 치료를 위한 새로운 약물을 제시했으며 다양한 세포내 단백질의 기능을 밝혀 면역반응 조절에 대해 규명하고 실제 환자에게 적용해 치료법발전에 기여한 공로를 인정받았다. 학술진흥상 수상자에게는 상장과 상패, 연구지원비 2000만원이 주어지고 펠로십 수상자에게는 상장, 상패, 500만원의 연구지원비가 주어진다. 한국 로레알-유네스코 여성과학자상은 2002년부터 우수 여성과학자를 선정해 지금까지 79명의 수상자를 배출했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

서퍼들 사이에서 마치 나도 서핑하고 싶다는 듯 장난을 치는 바다사자가 포착되어 화제가 되고 있다. 22일 데일리메일 호주판은 서호주의 주도인 퍼스 시내에서 서쪽으로 16㎞에 위치한 노스 비치에서 촬영된 순간 포착 사진을 소개했다. 퍼스 출신의 사진작가이자 해양 생물학자인 닉 테이크(37)은 지난주에도 해변의 사진을 촬영하기 위해 노스 비치로 출사를 나섰다. 퍼스 주변의 해변에서도 서퍼들이 많이 찾는 노스 비치에서 열심히 촬영을 하고는 집으로 돌아왔다. 집에 돌아와 촬영한 사진들을 확인하던 순간 테이크는 그의 표현을 그대로 빌리자면 ‘하마터면 의자에서 떨어질 뻔했다’. 수백장 찍은 사진 중에 마치 서퍼들 사이에서 파도를 타며 서핑을 하는 듯한 바다사자 한 마리가 절묘하게 찍힌 것. 파도를 타기 위해 준비하는 서퍼의 뒤로 바다사자 한 마리가 파도에서 뛰어 오르며 서핑을 하는 듯한 모습이었다. 테이크는 “서퍼도 자신의 뒤편에 바다사자가 있는 것을 눈치 채지 못한 듯 하다”고 설명했다. 해양학자이기도 한 테이크는 “호주 바다사자들은 정말 호기심이 많다”며 “잠수를 하다보면 바다사자들은 호기심을 가지고 두려움 없이 접근하는 경우가 많다”고 설명했다. 그는 이어 “바다사자가 바다에서 뛰어 오르는 경우는 상어같은 포식자를 피하기 위한 행동유형이기도 하지만 당일 상어 출현을 알리는 경보가 없었으므로 해당 바다사자는 서퍼들 사이에서 놀이를 하는 모습이 포착 된 것으로 보인다”고 설명했다. 김경태 시드니(호주)통신원 tvbodaga@gmail.com

세상은 신호로 가득 차 있다. 밤하늘 별빛에서부터 갓난아기의 옹알이 소리, 저녁 시간 부엌에서 풍기는 구수한 냄새 등 모든 것은 우리에게 어떤 정보를 전달한다. 일상에서 다른 사람들과 주고받는 대화와 소셜네트워크서비스(SNS)상에서 퍼져 가는 메시지 또한 마찬가지다.이는 인간을 포함한 모든 생명체가 주위 환경의 정보를 가능한 한 많이 수집하도록 진화했기 때문이다. 정확히는 주위 환경을 확실하게 파악하는 개체일수록 생존과 번식에 더 유리했기 때문이다. 이렇게 외부의 정보를 파악하기 위해 진화한 것이 바로 감각이며, 끊임없이 들어오는 감각 정보들을 처리하기 위해 등장한 신경 다발이 뇌의 시작이었다. 흥미로운 점은 이런 외부 신호를 크게 두 가지로 나눌 수 있다는 점이다. 하나는 어떤 의도를 가진 생명체가 만든, 따라서 그 의미를 파악하기 위해서는 의도를 알아내야 하는 신호가 있으며 다른 하나는 그저 물리적 법칙에 의해 의미가 정해져 있는 신호이다. 예를 들어 상사의 짜증이나 다른 이성의 시선은 전자에 속할 것이다. 반면 구름의 움직임이나 물건이 떨어지는 소리는 후자에 속한다. 인간은 사회적 동물로 다른 인간과 주고받는 정보가 생존과 번식에 매우 중요했기 때문에 보다 복잡한 정보를 주고받을 수 있는 언어를 가지게 됐고, 이를 이용해 전자에 속하는 신호를 주고받게 됐다. 생명체의 의도란 다름아닌 자신이 속한 종의 증식으로 귀결된다. 이들은 이를 위해 신호를, 곧 정보를 조작한다. 자연에서 천적을 속이기 위해 사용되는 위장술이 대표적인 사례이다. 같은 종 안에서도 암컷과 수컷이 더 나은 이성을 만나고자 끊임없이 속고 속이는 경쟁을 벌인다. 이를 생물학에서는 ‘붉은 여왕 가설’이라고 한다. 인간 또한 이런 정보의 조작에 매우 익숙하며, 거짓말이라는 더 친숙한 용어가 있다. 거짓말, 곧 인간이 사용하는 조작된 신호의 목적 역시 다르지 않다. 바로 자신이 상대에게 바람직한 동료 또는 짝이라는 정보를 전달하는 것이다. 또 상대를 나에게 이익이 되도록 움직이게 만들기 위한, 곧 상대를 조종하고자 하는 목적을 가진다. 이를 위해서는 상대의 의도를 파악하는 것과 자신의 의도를 들키지 않는 것이 중요하다. 그러나 모든 정보를 조작할 수는 없으며, 따라서 인간은 상대에 따라 진실과 거짓을 교묘하게 섞는다. 인간은 이렇게 타인을 속인다. 단지 속인다는 것을 들키지 않을 만큼만 속이기 위해 노력한다. 이는 신호를 주고받는 데서 정보를 얼마나 감추고 조작할 것인지, 또 얼마나 공개할 것인지를 그 상대에 맞게 조절한다는 뜻이다. 이는 오늘날 인터넷상에서 벌어지는 여러 혼란과도 관계가 있다. 인류가 진화하는 대부분의 시간 동안 인류는 지금 내게 귀 기울이는 단 한 사람을 대상으로 신호를 만들었고, 따라서 한 명을 대상으로는 능숙하게 자신을 포장한다. 하지만 수십, 수백 명에게 전달될 신호를 만드는 것은 극소수만이 가졌던 경험이었다. 그러나 지난 200년 사이에 발달한 인쇄와 전기 문명은 이제 거의 대부분의 사람에게 이런 기회를 부여하고 있다. 문제는 한 사람이 아닌 다수를 향한 발언에서는 아주 작은 거짓도 문제가 될 수 있다는 것이며, 바로 그 사실 때문에 늘 누군가는 실수를 하고 있는 것이다.

20년도 더 된 플라스틱 쓰레기가 4150m 해저에서 온전한 형태로 발견됐다. 21일(현지시간) 과학 전문매체 사이언스 알러트는 최근 발표된 연구 결과를 인용해 해저에 가라앉은 플라스틱 쓰레기가 20년이 지나도록 분해되지 않은 것으로 나타났다고 전했다. 독일 GEOMAR 헬름홀츠 해양연구소(GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel)를 주축으로 한 연구팀은 2015년 페루 해안에서 약 815㎞ 떨어진 태평양 해저에서 플라스틱 쓰레기를 수거했다. 4150m 해저에 가라앉아 있던 플라스틱 쓰레기는 콜라캔과 치즈 용기 등이었다.수거된 플라스틱 쓰레기는 모두 원형 그대로를 유지하고 있었다. 특히 치즈 용기는 비닐 포장이 조금 찢어지긴 했지만 제품명과 바코드까지 선명했다. 콜라캔은 32년 전인 1988년 제작된 한정판이며, 치즈 용기는 독일의 한 제조업체가 1990년 첫 출시한 제품의 것으로 확인됐다. 해당 업체는 1999년 경쟁업체에 인수돼 사라졌다. 치밀한 미생물 군집에도 불구하고 플라스틱 쓰레기는 그 어떤 분해나 화학적 변화 없이 20년 넘게 4000m 깊이의 바다 밑에 숨죽이고 있었던 셈이다.분석 결과, 실제로 해저 미생물이 수거된 플라스틱 안정성에 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. 연구를 주도한 스테판 크라우제 박사는 수거된 플라스틱 쓰레기가 모두 20년 이상 된 것이었지만, 분해된 징후는 찾아볼 수 없었다고 설명했다. 크라우제 박사는 “플라스틱 표면에 미생물이 군집을 이루고 있었으나, 화학적, 생물학적 분해 징후는 없었다”고 말했다. 흥미로운 발견은 플라스틱 표면에 쌓인 미생물 군집이 주변 해저 퇴적물에서 확인된 것과는 다르다는 것이다. 크라우제 박사는 “플라스틱 쓰레기 표면의 미생물 다양성이 떨어지는 것으로 나타났다”면서 “플라스틱 축적량이 증가하면 우세한 몇몇 미생물의 비율을 변화시킬 수 있다”고 우려했다.연구팀에 따르면 바다에 떠다니는 잔해 중 60% 이상이 플라스틱 쓰레기다. 해저 일부 지역의 플라스틱 밀도는 190만 개/㎡에 달한다. 플라스틱 쓰레기 대부분이 ‘자외선 안정제’(자외선을 차단, 흡수해 플라스틱을 보호하는 첨가제)를 포함해 광산화 분해도 어렵다. 레고 등 일부 플라스틱 쓰레기는 수백 년까지도 원형을 유지할 수 있을 거란 추측도 있을 정도다. 다만 플라스틱 쓰레기가 극한의 심해 환경에서 얼마나 오래 분해되지 않는지는 확실치 않았다. 크라우제 박사는 “콜라캔의 경우 감싸고 있던 비닐봉지 때문에 분해가 더 늦어진 것으로 보이지만, 플라스틱 쓰레기가 해저로 가라앉아도 그 지속성은 최소 20년에 달한다는 사실이 입증됐다”라고 밝혔다. 관련 연구 결과는 11일 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’에 게재됐다. 권윤희 기자 heeya@seoul.co.kr

세계에서 코로나19 감염병 환자가 단 한 명이라도 나온 나라는 미국 존스홉킨스 의과대학에 따르면 188개 국가에 이른다. 그런데 이들 나라 거의 대부분에서 여성 환자보다 남성 감염자가 더 많다. 중국과 이탈리아, 미국 등 대표적으로 환자가 많았던 나라들도 모두 남성이 더 많이 감염되고 더 많이 희생됐다. 존스홉킨스 블룸버그 공중보건 대학원에서 감염병의 남녀 성비를 연구하는 사브라 클라인은 “남성이란 점은 나이가 든 것 만큼이나 코로나바이러스에 위험 요소”라고 단언했다. 그런데 그에게 고개를 갸웃거리게 하는 나라가 있다고 영국 BBC가 전했다. 인도다. 인도와 미국 과학자들이 진행한 연구에 따르면 인도에서도 남성이 여성보다 더 많은 감염자로 나타났지만 여성이 더 쉽게 희생되더라는 것이다. 지난달 20일까지 코로나19 감염자 가운데 여성은 3.3%가 목숨을 잃는 데 반해 남성은 2.9%에 그치더라는 것이다. 연구 당시 인도의 감염자는 11만명이 넘고 3433명이 목숨을 잃어 3.1%의 사망률을 기록했다. 22일 오후 1시(한국시간) 감염자는 41만 461명, 사망자는 1만 3254명으로 늘었다. 40~49세 집단에서는 감염 여성의 3.2%가 목숨을 잃은 반면, 남성은 2.1%에 그쳤다. 5~19세 집단에서는 여자 아이들만 세상을 떠났다. 하버드 대학에서 인구건강학을 전공하는 SV 수브라마니안 교수는 일종의 통계 착시가 있을지 모른다고 지적했다. 이 나라에서도 전체 코로나19 사망자 가운데 63%가 남성으로, 세계 추세와 같은 경향을 보였기 때문이다. 남성이 더 많이 죽는 것은 아마도 이전에 더 많은 위험에 노출되기 때문일 것으로 짐작된다. 수브라마니안 교수는 “감염됐을 때 여성은 남성만큼 생명을 건질 수 있는 기회를 누리지 못한 것처럼 보인다”고 했다. 이어 “얼마만큼 생물학적 변수에 좌우되는지, 얼마 만큼 사회적 변수와 결부되는지 분명치 않다. 젠더가 인도 사례에서는 결정적 요소일 수 있다”고 말했다. 세계 어느 나라와도 다르기 때문에 놀라운 일인 것은 분명하다. 블룸버그 공중보건 대학원 감염학과의 마츠시타 구니히로 교수는 심장질환이나 고혈압 같은 기저질환 등을 남성이 갖고 있을 확률이 더 높기 때문에 남성이 더 목숨을 잃는 것은 당연해 보인다고 말했다. 남성이 더 많이 담배를 피우고 손도 훨씬 덜 씻는다. 그는 자신이 참여한 연구 결과를 봐도 남자 환자가 훨씬 더 중증에 신음하게 되더라고 했다. 과학자들은 여성의 면역 체계가 훨씬 끈질기고 에스트로겐 같은 호르몬이 상층 기도 감염 때 면역 반응을 자극해 상층과 하층 기도 모두에 이로운 결과를 가져온다고 입을 모은다. 다만 마츠시타 교수는 진단 기법이 과연 적정했는지부터 따져봐야 한다고 지적했다. 그는 “예를 들어 남녀 간에 똑같이 검사가 진행됐느냐를 따져봐야 한다”고 지적했다. 더 나아갈 수도 있다. 인도 여성은 남성보다 더 오래 산다. 그래서 나이 들수록 감염에 취약해지니 여성 사이에서의 죽음이 더 많은 것은 당연하다는 것이다. 여기에 인도 여성일수록 병원에 가길 꺼려 해 종종 집에서 자가 치료에 매달리기 때문일 수도 있다. 아니면 집안에서 여성의 건강은 종종 지나쳐버리기 쉽기 때문일수도 있다. 해서 검사나 치료 모두 적기를 놓칠 수도 있다. 1918년 스페인독감 때도 인도에서는 훨씬 영양실조도 많고 비위생적인 환경에 노출되고 병자를 간호한다든가 등의 이유로 여성들이 훨씬 더 많이 감염됐다. 벨로레의 크리스티안 의과대학의 석좌교수인 T 제이콥 존은 “무슨 일이 벌어지는지 더 많은 것을 알기 위해 젠더 데이터를 모을 필요가 있다”고 말했다. 연구진도 동의했다. 수브라마니안 교수는 “면밀히 살펴봐 결과를 계속 업데이트하겠다”고 다짐했다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

60년 전 아버지가 그랬던 것처럼 아들은 지구에서 가장 깊은 바닷속 바닥을 걸어 본 열두 번째 인물이 됐다. 위대한 해양 탐험가 돈 월시의 아들 켈리(52)가 20일(이하 현지시간) 남태평양 마리아나 해구의 수심 1만 925m 지점에 4시간 동안 머물렀다. 전체 잠수 시간은 무려 12시간이었다. 해양 탐사계에는 아폴로 우주선에 실려 달에 가 표면을 걸어본 사람보다 지구의 가장 깊은 바닷속을 다녀온 이들이 적다는 얘기가 전해졌는데 이제는 그 수가 열두 명으로 똑같아졌다고 영국 BBC가 전했다. 켈리는 물 밖으로 떠오른 뒤 “대단히 감동적인 여정”이었다고 돌아봤다. 아들이 아버지의 업적을 60년 만에 되밟아 본 것은 미국 텍사스주 출신 금융가이며 모험가인 빅터 베스코보가 펼치고 있는 ‘챌린저 딥’ 프로젝트 덕이다. 아버지 돈은 1960년 1월 23일 스위스 탐험가 자크 피카르와 함께 욕조 모양 잠수정 ‘트리에스테’로 잠수한 뒤 피카르에게 세계 첫 타이틀 을 양보하고 두 번째 영예에 만족했다. 2012년 캐나다 영화감독 제임스 캐머런이 딥시 챌린저 HOV를 이용해 51년 넘게 끊겼던 탐험 행렬을 이었고, 지난해 베스코보를 시작으로 패트릭 라헤이(캐나다), 조너선 스트레웨(독일), 존 람지, 앨런 재미슨(시레나 딥 이상 영국), 지난 7일 미항공우주국(NASA) 전직 우주인이자 여성 최초인 캐스린 설리번, 11일 미국과 영국 산악인 바네사 오브라이언, 14일 존 로스트(미국)에 이어 이날 켈리가 열두 번째 역사를 써내려간 것이다. 이 심해 탐험은 각별한 의미를 지닌다. 세계 최고봉 에베레스트(해발 고도 8848m)를 바닷속으로 뒤집어 세워도 그곳에서 2㎞를 더 내려가야 하기 때문이다. 이곳의 수압은 1억 파스칼로 측정되는데 가로 2.54㎝에 세로 2.54㎝의 정사각형에 1만 6000 파운드의 충격이 가해진다는 의미다. 60년 동안 기술이 진보해 더 안전해졌지만 베스코보는 자신의 첫 탐사 이후 일곱 차례 모두 동행해 훨씬 자신감을 갖게 됐다.베스코보와 켈리는 이른바 “서쪽 풀”에서 4시간을 함께 보냈는데 이곳은 켈리의 아버지 돈과 피카르가 찾았던 바로 그곳이었다. 그 지점을 다시 찾은 것은 베스코보와 켈리 뿐이었다. 해양생물학자인 재미슨 박사는 베스코보와 함께 조금 더 얕은, 챌린저 딥 동쪽에 1만 700m의 시레나 딥을 찾았다. 재미슨 박사는 “사람들은 1960년대와 70년대 인류가 달에 갈 때 왜 바다 탐험가들은 그런 기회를 잡으려 하지 않았는지를 묻곤 한다. 그 때도 돈 월시는 마리아나 해구의 바닥에 갔고, 그 몇십 년 동안 우리는 더 이상 가지 않았다. 그러나 지금 우리는 다시 할 수 있다는 것을 보여주고 있다”고 말했다.지난해와 올해 베스코보가 마리아나 해구 탐사에 동원했던 잠수정 DSV 리미팅 팩터는 수심 1만 500m로 마리아나와 통가 해구에 이어 세 번째로 깊은 필리핀 해구로 옮겨가 탐사를 계속할 계획이다. 영국 사우샘프턴 대학의 존 코플리 박사에 따르면 이곳은 해양 탐사의 굉장한 전기를 제공한 곳이다. 1951년 덴마크의 갈라티아 탐험대가 수심 10㎞ 아래에서 사는 동물들을 그물망으로 잡은 일이 있어서다. 이 일로 그 깊이 아래에서도 인간이 얼마간의 시간을 보낼 수 있다는 점이 증명돼 심해 탐사의 전기가 만들어졌다. 임병선 기자 bsnim@seoul.co.kr

전 세계적으로 생산량이 가장 많은 식물은 옥수수, 밀, 벼, 감자, 대두, 그리고 토마토이다. 현재는 건강에 도움을 주는 슈퍼푸드로 알려지면서 전 세계에서 가장 많이 소비되는 식물이지만 토마토가 처음 유럽에 알려지게 된 16세기에는 독이 있는 식물로 여겨져 식용이 아닌 장식용이나 벌레 퇴치용으로 쓰였다. 토마토가 처음 식탁에 오르게 된 것은 18세기 이탈리아에서 케첩과 스파게티 소스로 만들어 먹으면서부터이다. 토마토 소비가 늘어나면서 채소인지 과일인지 논란이 벌어지게 됐다. 1893년 미국 뉴욕주에서는 수입 채소에는 10% 관세를 부과했다. 수입업자들은 관세를 내지 않기 위해 주정부를 대상으로 소송을 제기했다. 결국 미국 대법원에서는 주정부의 손을 들어주면서 ‘토마토는 채소’로 알려지게 됐다. 한국에서는 채소, 그중 과채류로 분류하고 있다. 농촌진흥청에 따르면 과채류는 채소의 이용 부위를 기준으로 구분하는 것으로 오이, 수박, 딸기처럼 줄기에서 자라지만 열매를 먹는 채소를 말한다. 토마토는 수 세기 동안 전 세계로 퍼지면서 현재 5000여 종이 존재하며 국내에서는 20여 종의 토마토가 재배되고 있다. 이런 가운데 식물학자들이 토마토 품종 연구를 통해 지금까지 알려지지 않은 토마토 DNA의 비밀과 숨겨진 돌연변이들을 찾아냈다. 미국 존스홉킨스대, 콜드스프링하버연구소, 하워드휴즈 의학연구소, 조지아대 응용유전기술센터, 매사추세츠 애머스트대, 플로리다대, 보이스 톰슨 연구소, 코넬대, 베일러 의과대학, 프랑스 파리-샤클레대, 이스라엘 바이츠만과학연구소 공동연구팀은 갈라파고스 제도에 있는 야생 토마토부터 케첩이나 소스로 가공되는 것까지 전 세계 100종의 토마토 게놈을 분석한 결과 그동안 알려지지 않았던 20만개 이상의 유전적 돌연변이들을 발견했다고 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 18일자에 발표했다. 그동안 많은 연구들을 통해 게놈 속에 존재하는 돌연변이들이 식물의 물리적 특성을 변화시킬 수 있다는 사실을 알고 있었다. 또 ‘DNA 유전자시퀀싱’이란 기술을 통해 돌연변이들을 확인할 수 있었다. 문제는 DNA의 긴 부분을 복제하거나 삽입하고 이동시킴으로써 DNA 구조를 변형시키는 경우도 있는데 이는 유전자시퀀싱 기술만으로는 완벽히 파악할 수 없다는 것이다.이에 연구팀은 ‘롱리드 시퀀싱’(long-read sequencing)이라는 방법을 동원해 토마토 DNA에서 그동안 파악하지 못한 20만개 이상의 구조적 돌연변이들을 확인하는데 성공했다. 롱리드 시퀀싱은 기존 분석방법과 비교해 100배나 더 긴 염기조각 단위로 유전자를 해독함으로써 게놈의 변이를 좀 더 명확하게 파악할 수 있게 해주는 기술이다. 기존 게놈 분석방법은 문에 작은 구멍을 내서 안쪽을 겨우 들여다 보는 수준이지만 롱리드 시퀀싱 기술은 넓은 창을 통해 게놈의 큰 부분을 파노라마처럼 보고 비교할 수 있게 해주는 기술이라고 연구팀은 설명했다. 연구팀에 따르면 이번에 발견된 돌연변이 대부분은 유전자 활성 메커니즘을 바꾸는 것으로 확인됐다. 특정 돌연변이는 토마토 크기를 조절하고 당도를 높이는데 관여하고 또 다른 돌연변이는 토마토의 겉과 속 색깔을 다르게 만들 수도 있다는 것이다. 또 특정 유전자 3개가 한꺼번에 변이될 경우는 1개의 유전자 돌연변이를 갖고 있는 토마토보다 수확량이 30% 이상 늘어나는 것도 확인됐다. 마이클 슈와츠 미국 존스홉킨스대 교수(계산생물학)는 “이번 연구는 유전자 단위의 변이가 어떤 형태 변화를 가져올지 명확하게 예측할 수 있게 해준다는데 의미가 크다”라며 “이번 연구결과를 활용하면 새로운 토마토 품종을 개발하거나 기존 품종의 미세한 부분적 개선까지 가능하게 해줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

사람에게 목격되는 것 자체가 큰 뉴스거리가 되는 고래가 있다. 바로 성체로는 전세계에서 단 한마리만 발견된 흰색 혹등고래 ‘미갈루’다. 지난 16일(현지시간) 호주 ABC뉴스 등 현지언론은 미갈루가 올해 처음으로 지난 15일 뉴사우스웨일스 남부 해안에서 목격됐다고 보도했다. 미갈루는 특이하게도 흰색의 피부를 갖고있어 호주에서는 이 고래에 원주민어로 ‘하얀 친구’란 뜻을 갖는 미갈루(Migaloo)라는 이름을 붙였다. 미갈루의 몸이 흰색인 이유는 선천적으로 멜라닌 색소가 결핍된 알비노이기 때문이다. 보기에는 신비하고 화려해 보이지만 사실 알비노는 햇빛 노출에 약하며 시력도 그리 좋지 않다. 또한 눈에 띄는 몸 색상 때문에 어렸을 때 포식자에 의해 죽는 사례가 많다. 　 올해 30세 이상으로 추정되는 미갈루가 인류와 처음 조우한 것은 지난 1991년으로 역시 호주에서였다. 특히 2003년 6월에는 미갈루의 새끼로 추정되는 흰 혹등고래가 함께 포착돼 관심을 끌기도 했다. 미갈루는 매년 이맘 때 쯤이면 남극에서 따뜻한 남태평양 쪽으로 무리들과 이동하는데 이 과정에서 호주에서 목격되며 다시 가을이 오면 남극으로 돌아간다. 특히 미갈루는 관광 수입에도 한몫하는 ‘효자’이기 때문인데 호주 정부는 일정 거리 내의 접근을 금지하는 연방법까지 만들어 놓을 정도로 보호에 각별히 신경쓰고 있다.　 호주 맥쿼리대학교 해양생물학자 바네사 프로타는 "사실 미갈루는 약 4만 마리의 혹등고래 중 하나여서 본질적으로는 건초더미에서 바늘을 찾는 것과 같다"면서 "이같은 이유로 미갈루를 목격하는 것 자체가 행운으로 여겨지는 것"이라고 설명했다. 이어 "미갈루는 세계에서 가장 유명한 고래로 우리가 해양 생태계에 얼마나 많이 관심을 가져야하는지 보여준다"고 덧붙였다. 한편 유난히 사람을 잘 따르는 혹등고래는 그러나 마구잡이 포경의 희생양이 되면서 한때 개체 수가 500마리까지 급감했다. 1966년 국제조약으로 포경이 제한되고 1973년 멸종위기종으로 지정되면서 다행히 개체 수는 서서히 회복됐고 현재는 세계자연보전연맹(IUCN)이 지정한 멸종위기 관심대상에 올라있다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미국 캘리포니아 대학, 프랑스 국립과학연구소(CNRS), 그리고 소르본 대학 합동 연구팀이 무인 잠수정을 이용해 독특한 외형을 지닌 심해 생물 네 종을 발견했다.(학명· Peinaleopolynoe goffrediae, P. mineoi, P. orphanage, P. elvisi) 이 심해 생물들은 학술적으로 비늘 벌레(Scale worm, Polynoidae)에 속하는데, 마치 무대 의상 같은 반짝이는 외피 덕분에 로큰롤의 제왕인 엘비스 프레슬리의 이름을 따 엘비스 벌레(Elvis worm)라는 별명을 갖고 있다. 솔직히 로큰롤 스타와는 전혀 닮지 않았지만, 엘비스 벌레의 반짝이는 판 모양 외피는 과학자들의 궁금증을 유발하는 생물학적 위장 중 하나다. 사실 반짝이는 외형은 바닷속에서 끌어올린 후 조명 아래서 봤기 때문이다. 이 벌레가 사는 수심 1200m 이하의 깊은 바닷속은 햇빛이 닿지 않기 때문에 반짝임을 볼 수 없다.더구나 엘비스 벌레는 눈이 없기 때문에 희미하게 자신이나 상대의 외피를 볼 가능성도 없다. 따라서 화려한 장식을 지닌 동물에서 흔히 볼 수 있듯이 짝짓기를 위한 것은 아니다. 일부 과학자들은 생물 발광을 이용하는 천적을 기만하기 위한 수단이라고 생각하지만, 입증된 것은 없다. 깊은 바닷속에서 살아가는 많은 심해 생물과 마찬가지로 엘비스 벌레의 생태 역시 베일에 가려 있다. 이번 연구에서는 두 마리의 엘비스 벌레가 서로를 인지하고 공격하는 모습도 관찰됐다. 무인 잠수정이 캘리포니아 인근 수심 3700m의 심해에서 포착한 엘비스 벌레는 촉수를 이용해 상대의 존재를 인식한 후 움찔거리면서 공격해 몰아냈다. 이렇게 서로 싸우는 모습은 이번에 처음 포착된 것이다. 엘비스 벌레는 적극적인 포식자는 아니고 해저로 떨어진 동물의 사체와 유기물을 분해하는 청소부 동물이지만, 그래도 좋은 자리를 놓고 다툼을 벌이는 것으로 보인다. 이 벌레는 이전부터 엘비스 벌레라고 불리긴 하지만, 과학자들은 신종 엘비스 벌레 중 하나에도 엘비스의 이름을 붙었다.(P. elvisi) 다소 징그러운 외형 때문에 엘비스 프레슬리의 오랜 팬에게는 오해를 살 수도 있지만, 과학자들에게 이는 친근함과 기념의 의미다. 생물의 학명은 엘비스 프레슬리의 음악처럼 영원히 사라지지 않는 기념물이기 때문이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

반려견이나 반려묘 같은 동물과는 달리 식물들은 특별히 먹을 것을 챙겨 주지 않아도 잘 자라는 것을 볼 수 있다. 화분에 식물을 키우다 시들시들해지면 얼른 물을 주고 빛이 잘 드는 곳으로 옮겨 주면 언제 그랬냐는 듯이 원기회복을 한다. 식물이 먹는 것이라고는 물과 약간의 비료뿐인 것 같은데 2㎏의 묘목이 5년이 지나면 70㎏이 된다. 늘어난 68㎏은 어디에서 왔을까. 식물의 엽록체는 빛에너지로 ATP와 NADPH라는 화학에너지를 만든다. 식물은 이 두 가지의 화학에너지를 이용해서 자신이 ‘먹을 것’을 스스로 만든다. 여기서 ‘먹을 것’이란 당을 말한다. 당을 만들려면 탄소, 수소, 산소와 같은 재료가 있어야 한다. 식물은 잎에 있는 기공이라는 구멍을 통해 탄소의 원료인 이산화탄소를 흡수한다. 그리고 뿌리에서 흡수한 물을 물관을 통해 줄기, 가지를 지나 잎까지 수송한다. 그러면 당을 만들 수 있는 모든 재료가 확보된다. 엽록체는 루비스코라는 효소를 이용해서 이산화탄소의 탄소를 탄소가 5개인 분자와 결합시켜 탄소 6개인 분자를 만든다. 이 분자는 불안정해 금세 둘로 갈라져 탄소 3개인 분자로 바뀐다. 탄소를 고정해서 얻은 최초의 분자가 탄소 3개인 분자이기 때문에 이런 식물들을 C3 식물이라고 한다. 온대지방에서 자라는 대부분의 식물이 이에 해당한다. 탄소 3개인 분자는 캘빈회로를 거쳐 당을 생산한다. 앞서 언급한 식물의 늘어난 68㎏은 고정된 이산화탄소와 물의 무게이다.온대지방에 사는 C3 식물은 덥고 건조한 날씨를 좋아하지 않는다. 물을 잃을 수 있기 때문이다. 그래서 C3 식물은 기공을 닫아 버린다. 기공이 닫히면 이산화탄소가 공급되고 캘빈회로 이전 단계인 명반응 결과 생긴 산소가 빠져나가야 하는데 통로가 닫혀 빠져나갈 수가 없게 된다. 이 상태에서 광합성은 계속 진행돼 산소는 증가하고 캘빈회로의 재료인 이산화탄소는 감소한다. 그러면 루비스코 효소가 늘어난 산소와 결합하고 그 결과 캘빈회로는 반으로 급감한다. 당의 생산이 반으로 줄어들게 되는데 산소를 사용하고 이 과정에서 소량의 이산화탄소가 생기게 된다. 이를 광호흡이라 한다. 덥고 건조한 지역에서는 식물들이 생존하기 어려운 것일까? C3 식물은 아마 생존하기 어려울 것이다. 항상 그렇듯 진화는 방법을 찾아냈다. 덥고 건조한 지역에 맞게 진화한 식물들은 탄소고정 효소를 최고 사양으로 바꾸고 캘빈회로와 공간적으로 분리시켰다. 그렇게 하면 아무리 산소 농도가 높아도 루비스코보다 성능 좋은 탄소고정 효소를 사용해 탄소를 고정시킬 수 있다. 이렇게 고정해서 생긴 최초의 화합물은 탄소를 4개 가지게 되는데 이를 C4 식물이라고 한다. 옥수수나 사탕수수, 사탕무와 같은 C4 식물은 에너지를 소모해 가면서 이 분자를 캘빈회로가 있는 세포로 이동시켜 당을 만들도록 한다. 사막에서 서식하는 선인장이나 파인애플 등의 식물은 탄소고정과 캘빈회로를 서로 다른 시간에 진행시켜 당을 만든다. 지구상 생물들은 어떤 환경에서도 살아가기 마련이다. 코로나19가 장기화되면서 코로나 블루라는 우울증과 무기력증에 시달리는 사람들이 늘고 있다고 한다. 사회적 존재인 사람 간 어울림이 없어서 그런 것 같다고 한다. 그렇지만 사람들은 코로나19가 바꾸어 버린 환경에서도 사회적 관계를 맺어 갈 수 있는 방법을 찾아낼 것이라고 생각한다. 그것이 지구상 생물들이 생존하는 비법이기 때문이다.

나이는 살아온 햇수를 나타내는 숫자일뿐 생물학적 나이는 아니다. 왜냐하면 사람은 저마다 서로 다른 속도로 노화하기 때문이다. 따라서 생물학적 나이가 그 사람의 실제 나이라고 할 수 있지만, 이를 지금까지 측정하는 것은 매우 까다로웠다. 그런데 이제 미국 보스턴의대 연구팀이 사람의 생물학적 나이를 측정할 수 있는 특수한 안구 스캐너를 고안했다고 밝혔다. 이를 이용해 수정체를 측정하면 그 사람의 생물학적 나이를 알 수 있다. 사람의 노화 속도에는 여러 요인이 영향을 주며 그중에서도 흡연과 혈압, 체중 그리고 질병과 같은 요인은 모두 평균 수명에 크게 영향을 미친다. 게다가 이런 환경적 요인이 모두 같다고 해도 사람마다 노화 속도가 다르다는 것을 2016년 미국 캘리포니아대 연구팀이 1만3000여명을 대상으로 한 게놈 배열 연구를 통해 알아냈다. 이는 사람마다 서로 다른 체내 시계가 있다는 것을 뜻한다. 실제로 노화가 빠른 사람과 노화가 느린 사람을 비교하면 나이와 환경적 요인이 같더라도 앞으로 10년 동안에 사망할 확률은 30%나 다른 것으로 알려졌다. 이는 사람의 생물학적 나이가 유전적 요인과 환경적 요인에 의해 크게 달라지는 것을 보여준다. 물론 생물학적 나이는 이런 요인을 다양한 연구에서 측정해 계산할 수는 있지만, 복잡하고 시간이 오래 걸린다. 따라서 빠르고 간단하며 정확하게 생물학적 나이를 측정하는 방법이 요구돼 왔다고 이들 연구진은 말한다.이에 따라 이번 연구에서는 사람의 정확한 생물학적 나이를 측정하기 위해 체내에 존재하는 장수 단백질에 주목했다고 연구를 주도한 리 골드스타인 부교수는 밝혔다. 장수 단백질은 재생하지 않는 신체 기관(골격근, 심장, 뇌)과 세포외 기질 결합조직(힘줄, 연골) 그리고 안구 수정체에 포함돼 있다.그런데 이 중 수정체만이 광학 검사로 읽을 수 있는 단백질을 포함한다. 또한 수정체는 태아기에 발현돼 평생 분자적 변화를 축적해간다. 따라서 안구의 수정체는 단백질의 노화를 정량적으로 평가하는 데 있어 가장 이상적인 조직이라고 할 수 있다. 특히 이번에 고안된 안구 스캐너는 수정체의 단백질 노화를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 이를 바탕으로 생물학적 나이를 산출할 수 있다. 게다가 이번 방식은 기존 유전적 방식보다 뛰어난 정밀도를 지녔고 과정이 더욱 간편해졌다는 장점이 있다. 간단하고 신속하며 안전한 생물학적 나이 측정은 나이라는 숫자에 현혹되지 않아 더욱더 개인에게 맞춰진 의료 서비스 제공으로 이어질 것이다. 이에 대해 연구팀은 앞으로 안구 스캐너를 가지고 많은 사람에게 임상시험을 하고 이 장치에 관한 추가적인 검증을 해나갈 계획이라고 말했다. 자세한 연구 결과는 국제학술지 노화생물학 저널(Journal of Gerontology: Biological Sciences) 최신호(9일자)에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국 도널드 트럼프 행정부가 보건 분야에서 트랜스젠더(성전환자)의 권리를 보장하는 법안을 철회하겠다고 밝혔다. 미 보건복지부(DHHS)는 12일(현지시간) 보도자료를 내고 “1557조항 시행에 있어 태생부터 결정되는, 남성이나 여성 같은 평범한 성별에 따라서만 정부가 성차별을 해석하는 것으로 돌아가겠다”고 알렸다. 1557조항은 전임 버락 오바마 정부의 건강보험 개혁안인 ‘오바마케어’(ACA)에 포함된 반(反)차별 규정이다. 정부의 재원이 들어가는 보건 프로그램이나 활동에서 인종이나 피부색, 출신, 성별, 나이, 장애 등을 이유로 차별하는 행위를 금지한다. 오바마 정부는 이 ‘성별’의 개념에 ‘성적 정체성’을 포함해 의료인이나 보험사가 트랜스젠더 환자들에게도 의학적으로 적절한 치료를 제공하고, 이에 대한 의료비를 지원하도록 의무화했다. 그러나 트럼프 정부가 앞으로는 성적 정체성이 아닌 생물학적 성별만 인정하겠다고 밝힘에 따라 트랜스젠더의 의료 접근성이 대폭 제한될 전망이다. AP통신은 트럼프 행정부의 이번 결정은 남성, 여성, 그 어느 쪽도 아닌 무성, 양쪽이 다 혼합된 성 등 개인의 내적 인식에 따른 결정을 폭넓게 이해하려 한 오바마 시대의 규정을 다시 쓰려는 것이라고 분석했다. DHHS의 발표에 관련 단체들은 즉각 반발했다. 트랜스젠더 평등센터(NCTE)의 로드리고 헹레티넨 부소장은 “의료인들이 코로나19 검사를 받기 위해 찾아온 사람도 트랜스젠더라는 이유로 거절할 여지를 열어준 것”이라고 비판했다. 성소수자를 위한 인권캠페인재단(HRC)은 성명을 내고 “보건분야에서 기본권을 공격하는 행위가 제한 없이 이뤄지도록 하지 않겠다”며 소송을 제기할 방침이다. 이보희 기자 boh2@seoul.co.kr