인천에서 최근 두달 간 환자가 주사를 맞은 뒤 숨지는 사고가 4건 발생했다. 일부 전문가들은 사고가 단기간 집중된 것에 의구심을 제기하며 보건당국의 역학조사가 필요하다고 지적했다. 12일 인천 연수경찰서에 따르면 11살 A군이 전날 오후 연수구의 한 종합병원에서 장염 치료제 수액 주사를 맞는 도중 숨졌다. 감기와 복통 증상으로 병원을 찾은 지 30분 만에 벌어진 일이다. 병원 관계자는 경찰에서 “A군은 피검사에서 염증 수치가 높게 나와 장염 치료제를 섞은 수액 주사를 처방받았다”며 “그러나 30여분 만에 의식을 잃었으며 심폐소생술 등 응급처치를 받았지만 끝내 숨졌다”고 진술했다. 지난 9월 3일에는 남동구의 한 의원에서 60대 여성 2명이 원기회복에 효능이 있다고 알려진 ‘마늘주사’를 맞은 뒤 패혈증 쇼크 증상을 보였다. 이 가운데 1명은 4일만에 세균성 패혈증으로 사망했다. 같은달 13일 부평구의 한 개인병원에서 50대 여성이 항생제와 위장약을 섞은 수액 주사를 맞은 뒤 심정지 증상 끝에 17분 만에 숨졌다. 같은달 26일에는 연수구의 한 병원에서 가슴 통증과 설사, 복통 증상을 보이던 40대 남성이 주사를 맞은 뒤 2시간 30분만에 사망했다. 경찰은 이들 환자의 시신을 국립과학수사연구원에 부검 의뢰하고 정확한 경위를 조사하고 있다. 그러나장기·유전자 검사 등 부검이 길어지는 탓에 현재까지 이렇다 할 원인은 밝혀지지 않았다. 더욱이 숨진 환자들의 나이와 성별·진료받은 병원이 모두 다른 데다 마늘주사를 맞은 60대 여성을 제외한 환자들의 증상도 감기·복통·발열 등 일반적이어서 원인 추정조차 쉽지 않다. 엄중식 가천대길병원 감염내과 교수는 “주사를 맞은 뒤 환자가 4명이나 숨진 것은 이례적이다. 이들 환자의 나이·성별 등이 모두 다른 만큼 보건당국의 역학조사가 필요해 보인다”고 말했다. 오달란 기자 dallan@seoul.co.kr

소나무 뿌리에서 영양분을 공급받아 자라는 버섯인 ‘복령’에서 폐암 세포의 증식을 억제하는 새로운 항암물질이 발견됐다.산림청 국립산림과학원은 12일 성균관대 약학대 김기현 교수 연구팀과 복령의 균핵에서 폐 선암 세포의 증식을 막는 항암물질을 발견하고 약리효과를 입증했다고 밝혔다. 국립암센터 중앙암등록본부의 2015년 통계에 따르면 폐암은 국내 암 발생 순위에서 4위를 차지했다. 폐 선암은 폐암 중 발생률이 44%로 발생 환자가 가장 많은 암종이다. 공동연구팀은 복령의 균핵으로부터 분리한 4가지 천연화합물에서 폐 선암의 암세포 증식을 억제하는 항암효과를 확인했다. 복령의 균핵은 복령이 땅속에서 생장하면서 소나무 뿌리로부터 공급받는 영양물질을 저장하는 부분이다. 이뇨작용이 있어 소화기가 약하면서 전신에 부종이 있을 때에 효과가 있는 것으로 알려진 복령은 국내 한약재 시장에서 상위 10개 품목 중 하나로 국내에서만 한해 평균 1200t, 100억원대 시장을 형성하고 있다. 산림과학원은 복령 균핵 성분의 명확한 화합물 구조를 밝히고 항암 유전자 ‘피오십삼’(p53)의 상태와 관계없이 다양한 폐암 세포를 사멸시키는 효과를 입증했다는 점에서 의미가 있다고 덧붙였다. 이에 따라 복령에서 발견된 물질이 산림바이오산업의 표준원료로 이용될 수 있도록 재배 표준화와 추출물 분리의 표준법에 대한 연구를 진행할 계획이다. 이번 연구결과는 국제적으로 권위 있는 분자생물학 분야 전문 학술지 ‘셀(Cells)’ 7권 116호에 실렸다. 대전 박승기 기자 skpark@seoul.co.kr

전 세계에 암컷 두 마리만 남아 새끼가 태어날 수 없는 ‘기능적 멸종’을 맞은 북부흰코뿔소를 멸종 위기에서 구해낼 방법, 찾을 수 있을까. 북부흰코뿔소의 유일한 수컷이었던 ‘수단’은 지난 3월 자신이 살던 케냐의 한 국립공원 동물보호구역에서 안락사했다. 일반적으로 코뿔소는 최대 50살까지 사는 것으로 알려져 있지만, 당시 45살이었던 수단은 고령으로 인한 합병증으로 큰 고통을 겪고 있었다. 지구상에 단 두 마리 남은 북부흰코뿔소는 수단의 딸과 손녀딸이다. 영국 일간지 BBC의 7일 보도에 따르면 최근 영국 카디프대학과 남아프리카공화국 벤다대학 공동 연구진은 사실상 멸종을 맞은 북부흰코뿔소의 멸종을 막기 위한 열쇠를 찾기 위해 코뿔소 232마리의 유전자 샘플을 분석했다. 그 결과 사촌 관계로 알려져 있던 남부흰코뿔소와 북부흰코뿔소가 1만 4000여 년 전에는 서로 교배해 새끼를 낳았었다는 증거를 찾았다. 학계에서는 이전까지 두 종의 코뿔소가 100만 여 년 전에 갈라진 뒤 유전자가 섞인 적이 없었다는 학설이 유력했다. 때문에 남부흰코뿔소의 난자에 주입해 만든 혼합배아로 새끼가 태어나도 이를 완전한 북부흰코뿔소라고 할 수 없다는 주장이 지배적이었다. 하지만 두 종의 코뿔소 사이에는 유전적 연대를 내포하는 역사가 있으며, 남부-북부흰코뿔소의 혼합 배아가 예상보다 훨씬 긍정적인 결과 즉 북부흰코뿔소의 멸종을 막는데 도움이 될 것이라는게 연구진의 설명이다. 연구진은 “우리는 이번 연구에서 북부코뿔소와 남부코뿔소 사이에 유전적 접점이 있다는 사실을 확인했다”면서 “이는 매우 의미있는 발견이다. 이를 통해 북부흰코뿔소를 복원할 방법을 찾을 수 있을 것”이라고 기대했다. 이어 “비록 흰코뿔소 종이 100만 년 전 유전적으로 나뉘어졌다 하더라도, 마지막 빙하기정도에 다시 이들 사이에 유전적인 연결고리가 생겼다는 것이 입증됐다”면서 “최근에 유전자가 섞였다면 지금도 그렇게 될 수 있다는 가능성이 있는 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 ‘영국왕립학회보 B’(journal Proceedings of the Royal Society B) 7일자에 실렸다. 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난해 겨울, 서울에서 열린 ‘공공급식 국제콘퍼런스’에서 덴마크 푸드하우스 매니저 야코브 아펠은 “군대, 감옥 급식도 유기농으로 바꾸는 것이 목표”라고 했다. 그는 “누구나 좋은 식사를 할 권리가 있다”고도 했다.10여 년 전 우리나라에서 ‘급식’은 맛없고 영양도 떨어지는 부실한 식단이라는 인식이 있었다. 폐기ㆍ폐사된 농축산물을 급식으로 사용한다는 유언비어가 돌기도 했다. 하지만 현재 서울의 초·중학교 식단은 70% 이상이 친환경 농산물이다. 이 중 65개교에서는 비(非)유전자변형농산물(Non-GMO)을 쓰고, 25곳의 초등학교에서는 시범적이지만 전통식 된장·고추장을 직접 담가 먹고 있다. 2011년, ‘친환경 학교급식’ 도입 이후의 변화다. 하지만 그동안 친환경 점심식사의 혜택에서 고등학생은 빠져 있었다. 그러다 보니 급식 단가가 적게는 3743원에서 많게는 6500원으로 1.7배의 차이가 나는 곳들도 있었다. 평균으로 따지면 4699원. 친환경 무상급식을 하는 중학교는 균일하게 5058원인 것에 비하면 낮은 수준이다. 이에 서울시는 ‘고교 등 친환경 학교급식 확대 계획’을 지난달 29일 발표했다. 2021년까지 서울의 모든 학생들이 친환경 급식을 먹게 한다는 내용이다. 친환경 학교급식을 도입하게 되면, 꼼꼼한 ‘급식 식재료 관리’도 받게 된다. 학교로 공급될 모든 식재료는 서울친환경유통센터를 거치는데 이곳에서 잔류농약과 중금속 등 332종의 정밀검사를 한다. 뿐만 아니라 매년 초·중·고교 학부모 1059명으로 구성된 ‘친환경 급식 안심식재료 지킴이단’이 학교급식의 식재료 산지에서부터 모든 유통경로까지 직접 찾아가 모니터링한다. 친환경 학교급식은 세계적 추세다. 프랑스 파리시는 2010년 지속 가능한 먹거리 계획을 세우고 2013년 기준 학교, 유치원 등 약 1200개소에 유기농 및 로컬 푸드를 공급하고 있다. 이탈리아 밀라노시는 그보다 훨씬 빠른 2001년에 급식사업을 전담하는 공기업인 ‘밀라노 급식공사’를 설립해 운영하고 있다. ‘누구나 좋은 식사를 할 권리’가 있다. 이는 그 누구보다 우리의 미래인 어린이·청소년들이 가장 먼저 누려야 할 권리가 아닐까. 물론 단 한 명의 예외도 있어선 안 될 것이다.

“우리가 겪고 싶지 않은 고통을 피하기 위해 동물에게 그 이상의 고통을 강요하는 것은 인간의 이기적인 발상일 뿐이다” 동물권단체 케어가 ‘영장류자원지원센터’에 대해 “185억 원을 들인 동물학대 시설 건립을 규탄한다”는 입장을 지난 7일 냈다. 케어는 “인간과 유전자가 99%가 일치하는 영장류에 대한 실험은 윤리적으로 정당화될 수 없다”고 주장했다. 한국생명공학연구원은 지난 6일 정읍시 입암면 접지리에 자리한 영장류자원지원센터에서 준공식을 하고 본격 운영에 돌입했다. 2014년부터 185억원이 투입된 영장류자원지원센터는 7만3424㎡ 부지에 사육동 10개 동과 본관동·검역동 각 1개 동 규모(총 연면적 9739㎡)로 건립됐다. 사육동은 SPF(특정 병원성 미생물에 감염되지 않은 상태) 마카카 속 원숭이 등 영장류 자원 3000마리를 대량으로 사육할 수 있는 환경을 갖췄다. 영장류는 전염병 연구와 신약 개발, 알츠하이머성 치매, 파킨슨씨병, 뇌졸중 등 뇌질환 실험에 이용되어 왔다. 케어는 “세계적으로 실험동물사용을 최소화하려는 노력이 줄을 잇고 있다. 화장품산업을 비롯한 여러 산업 분야에서 동물실험이 감소하는 추세”라며 “특히 영장류에 대한 실험은 전 세계적으로 금지하는 추세에 있다”고 주장했다. 실제로 미국 국립 보건원(NIH)은 2015년부터 생의학 실험에 쓰이는 침팬지에 대한 지원을 중단했다. EU는 2013년에 영장류 시험을 법으로 금지했다. 오스트리아, 호주, 스웨덴, 네덜란드, 뉴질랜드, 영국 역시 영장류 실험을 법으로 금지했다. 영장류자원지원센터는 현재 1090마리의 영장류를 확보한 상태이며, 향후 대량 번식 체계를 구축해 3000마리까지 늘려 관련 연구기관에 공급할 계획이다. 이에 케어는 “한국은 영장류자원지원센터를 정부가 주도해서 만들었다”며 “질병에 관한 연구를 하기 위해서는 건강한 영장류에게 질병을 유발시켜야 한다. 그 과정에서 실험동물은 극심한 고통을 겪게 된다. 모든 동물실험은 그 어떤 논리로도 정당화될 수 없다”고 비판했다. 이어 “세계적으로 약 1억5000만 마리, 국내에서는 2017년 약 308만 마리가 동물실험으로 희생됐다”며 “실험에 이용되는 동물의 숫자를 줄여나가야 함에도 동물 대체실험 연구소가 아닌, 실험동물을 대량으로 생산하는 시설을 건립하는 것은 동물실험의 과용을 부추기는 것일 뿐”이라고 덧붙였다. 끝으로 케어는 “현재 여러 분야에서 실험 효과의 정확성과 안정성에서 동물실험을 능가하는 대체실험법이 개발되고 있다”며 “우리나라도 세계적 추세에 발맞추어 국외 기관과 협력체계 구축을 통해 더 많은 대체시험법을 도입하고, 국내에서도 자체적인 대체시험법 개발을 위한 정부의 적극적인 지원이 필요한 시기”라고 강조했다. 문성호 기자 sungho@seoul.co.kr

서울 성북구는 다음달 21일까지 ‘지역 초등학생 유전자변형식품(GMO) 바로알기’ 체험프로그램을 진행한다고 7일 밝혔다. 구 관계자는 “최근 GMO 안전성 논란이 계속되고 있어 주의해야 한다”며 “GMO로부터 안전한 학교급식 사업 일환으로 8개 초등학교 33개 학급 700여명을 대상으로 ‘GMO 바로알기’ 체험프로그램을 마련했다”고 말했다. ‘행복중심 동북생협’ 강사진이 학교로 직접 찾아가 이론과 실기 교육을 한다. 육종과 GMO 차이점, GMO 작물 종류와 만들어지는 과정, 건강하고 안전한 먹을거리 선택법 등을 알려준다. GMO 퀴즈와 도전골든벨도 열리고, 불고기를 올린 연두부 실습 등 요리도 한다. 구 관계자는 “GMO를 포함하지 않은 전통장을 넣은 음식 맛을 낯설어하는 아이를 종종 보는데, 이번 프로그램을 통해 친환경 음식과 조금 더 가까워지고 ‘넌(Non) GMO’ 문화 확산의 계기가 될 것”이라고 말했다. 구는 서울시 시민참여 예산으로 선정된 ‘GMO로부터 안전한 학교급식 사업’에 동참해 지역 11개 초등학교에 고추장, 된장, 간장, 식용유 등 22가지 가공품을 ‘넌 GMO’로 공급하고 있다. 김승훈 기자 hunnam@seoul.co.kr

정부가 6·25 전쟁 전사자 유해의 신원 확인을 촉진하기 위해 내년부터 자신의 DNA를 제공하는 국민에게 포상금을 지급하는 방안을 추진 중이다. 지난달 24일 비무장지대(DMZ)에서 사상 처음으로 국군 전사자의 유해가 발굴된 것을 시작으로 지난 5일까지 총 4구의 유해가 DMZ에서 발굴되는 등 남북 공동유해발굴사업이 진행되면서 유해 발굴 증가에 대비해 DNA를 충분히 확보하기 위한 목적이다. 군 관계자는 7일 “현재 미수습 국군 전사자는 13만 3000명이지만 확보한 DNA는 고작 4만여개에 그치고 있어 유해 신원 확인에 어려움이 있다”며 “전사자 유가족을 모두 찾아내는 데 한계가 있는 만큼 유족들의 자발적 참여와 관심을 높이기 위한 차원”이라고 했다. 군은 내년도 ‘유가족 DNA 장려금 지급 사업’을 위해 15억 9500만원의 예산을 책정하고 DNA를 제공하는 장병과 일반인을 구분해 장려금을 지급한다는 계획이다. 내년도 전체 유해발굴 사업 예산도 122억 500만원(전년 대비 85억 5700만원 증액)으로 대폭 늘렸다. 일반인의 경우 DNA 채취에 참여하는 모든 사람에게 각 1만원을 제공하고 전사자 명부나 병적 등을 통해 전사자 유족이라는 게 확인되면 각 10만원을 지급한다. 나아가 발굴된 유해와 DNA가 일치할 경우엔 500만원의 포상금을 지급할 계획이다. 전사자 유족이 현역 군 장병일 경우 DNA를 제공하면 10만원어치의 상품권과 6박 7일의 위로휴가가 주어진다. 역시 해당 장병이 발굴된 유해의 유가족이라는 게 확인되면 500만원을 지급한다. 군은 이를 통해 연간 일반인 9500명과 군 장병 3000명의 DNA를 확보할 수 있다고 전망하고 있다. 군은 관련 법령 마련도 검토하고 있다. 현재 국방부가 전사자 유해와 관련된 포상금 규정을 두고 있는 ‘6·25 전사자유해의 발굴 등에 관한 법률’ 제12조에 따른 시행령에는 제보, 증언 및 발견신고 등을 통한 유해 발굴 등에 기여한 사람에게 70만원 범위에서 포상금을 지급하도록 돼 있다. 이 밖에도 군은 DMZ 유해발굴 수습을 위한 장비, 물자, 여비 등 35억 7800만원을 신규로 편성하고 유해발굴 증가에 대비한 유전자 검사 비용 17억 9700만원을 증액했다. 또 내년도 유해발굴 및 유가족 DNA 채취 담당인력 보강을 위해 86명을 증원할 계획이다. 이주원 기자 starjuwon@seoul.co.kr

지난달 24일 국군 전사자 유해가 발굴된 강원도 비무장지대(DMZ) 화살머리고지에서 전사자 유해가 추가로 발견됐다. 국방부 유해발굴감식단(국유단)은 남북 공동 유해발굴 작업을 위해 지뢰 제거 작업이 진행 중인 화살머리고지에서 최근 유해 2구를 추가로 발견했다고 6일 밝혔다. 앞서 국유단은 지난달 24일 고 박재권 이등중사(지금의 병장)의 유해를 발견한 적이 있다. 이번에 추가로 발견된 유해는 종아리뼈와 정강이뼈다. 종아리뼈는 지난달 29일 지뢰제거 작업 중에, 정강이뼈는 지난 5일 도로개설 작업 중에 각각 발견됐다. 이번 유해 2구는 모두 6·25전쟁 때 화살머리고지 전투에서 전사한 것으로 추정됐다. 그러나 국군 전사자인지는 정밀감식을 거쳐야 확인할 수 있다. 국유단은 추가 발견한 유해를 지난달 30일과 이날 각각 수습해 약식 제례(현장에서 유해를 수습해 봉송하기 전에 전사자에 대한 명복을 기원하고 유해가 발굴 현장을 떠남을 알리는 의식) 후 임시 봉안소에 안치했다. 향후 신원 확인을 위한 정밀감식과 DNA(유전자) 분석을 진행할 예정이다. 화살머리고지는 6·25전쟁 당시 치열한 고지전이 벌어졌던 철의 삼각지역 중 한 곳이다. 국군 전사자 200여명과 미군·프랑스 전사자 100여명의 유해를 비롯해 북한군과 중공군의 유해도 함께 매장됐을 것으로 추정된다. 박재권 이등중사의 인식표 등 유해와 유품이 처음 발견됐으며, 그 이후 지금까지 유품 5000여점이 수습됐다. 남북은 ‘9·19 군사합의서’에 따라 내년 4월 1일부터 10월 31일까지 화살머리고지 일대에서 남북 공동유해발굴 작업을 진행하기로 했다. 유해 발굴 사전 작업으로 지난달 1일부터 시작된 지뢰와 폭발물 제거 작업을 오는 30일까지 이어질 예정이다. 오세진 기자 5sjin@seoul.co.kr

“혹시 암세포가 몸 안에 여전히 남아 있거나 암세포가 다시 자라면 어떻게 하지?” 많은 암환자가 성공적으로 치료받은 뒤에도 두려움에 떤다. 상당수 환자에게서 암이 재발하기 때문이다. 암세포를 완전히 없애는 것은 생각보다 쉽지 않다.사실 암세포가 자라지 않고 조용히 있기만 해도 환자의 생명과 삶의 질에는 영향이 없다. 하지만 조용히 잠자고 있는 암세포를 누군가 깨우면 문제가 심각해진다. 깨어난 암세포는 다시 자라고 주변 조직을 파괴하거나 전이돼 결국 우리 몸을 황폐하게 만든다. 그런데 최근 암세포를 깨우는 주범이 무엇인지 밝혀졌다. 바로 ‘만성 염증’이었다. 유방암이나 전립선암 세포는 암이 진행하면서 혈액 안으로 침투한다. 혈액을 타고 온몸을 여행하다 아주 작은 폐 모세혈관에 걸린다. 많은 암세포들이 이 작은 혈관을 잘 지나가지 못하고 잡혀 있다가 결국 그곳에서 자리를 잡고 자란다. 많은 암에서 폐 전이가 잘 일어나는 이유다. 그런데 최신 연구결과에 따르면 폐 모세혈관에 걸린 암세포가 자라는 데 흡연으로 인한 만성 염증이 큰 역할을 했다. 또 흡연 외에 다른 독소가 만성 염증을 일으켜도 암 세포가 깨어나 분열하기 시작한다는 사실도 밝혀냈다. 그렇다면 염증을 억제하면 암이 다시 깨어나는 것을 막을 수 있지 않을까. 염증을 일으키는 대표적인 백혈구 세포인 ‘호중구’는 박테리아나 곰팡이 같은 외부 침입자를 여러 가지 방법을 이용해 효과적으로 무찌른다. 그중 한 가지 방법이 DNA를 세포 밖으로 분출해 일종의 그물망을 치고 그 그물망에 특정 효소들을 붙여 일종의 ‘그물 함정’을 만드는 것이다. 이를 ‘호중구 외세포 그물함정’이라고 부른다. 이처럼 만성 염증이 만든 그물 함정은 조용한 암세포 근처에 있을 수도 있다. 문제는 그물망에 붙어 있는 특정 효소가 정상조직에 있는 단백질 일부를 잘라내면서 시작된다. 잘라진 단백질의 모양이 변하면서 암세포에게 깨어나라는 신호를 보낸다는 것이다. 연구진은 모양이 변한 단백질에 항체를 투여해 신호전달을 막으면 암세포가 깨어나는 것을 막을 수 있다는 사실도 보여 줬다. 만성 염증은 조직 손상을 일으킨다. 손상된 조직을 복구하려면 새로운 세포가 필요하기 때문에 세포 분열이 일어난다. 세포 분열 횟수가 많아질수록 유전자 이상 가능성이 높아진다. 결국 암 발생 위험이 높아지는 것이다. 흡연과 B형 간염바이러스 감염이 대표적 예다. 그동안 만성 염증이 암 발생과 재발에 직접적으로 영향을 주는지는 명확하게 밝혀지지 않았다. 이번 연구는 만성 염증이 암 원발 부위에 상관없이 암 재발에 영향을 줄 수 있고, 동시에 예방약도 개발할 수 있다는 사실을 보여 줬다. 하지만 만성 염증을 일으키지 않는 것이 더 좋은 암 예방책일 것이다. 폐암 외의 암환자도 금연을 해야 유방암이나 전립선암 재발을 막을 수 있다. 또 폐질환이 있다면 적극적으로 관리해야 재발을 막을 수 있다.

호랑이는 판테라 티그리스(Panthera tigris)라는 하나의 종이지만, 지역에 따라 구분되는 몇 개의 아종(subspecies)이 존재한다. 각 아종은 서식지에 따라 적응된 몸집과 표면의 줄무늬로 구분해왔지만, 분류하는 학자에 따라서 다소 차이가 존재했다. 중국 베이징 대학 연구팀은 호랑이를 대표할 수 있는 32마리의 호랑이 DNA 표본을 검사해 호랑이의 아종이 모두 9개로, 이 가운데 3개 아종은 멸종했고 현재 남은 아종은 모두 6종이라는 연구 결과를 저널 커런트 바이올로지(Current Biology) 최신판에 발표했다. 연구팀에 따르면 현재 생존한 호랑이의 아종은 벵갈, 아무르, 남중국, 수마트라, 인도차이나, 말레이시아의 6개다. 사라진 아종은 카스피안, 자바, 발리 호랑이로 아쉽게도 이들은 모두 20세기에 멸종됐다. 물론 살아남은 생존 종도 겨우 명맥만 이어가는 상태다. 남중국 호랑이의 경우 이미 야생종은 멸종했으며 전 세계 야생 호랑이의 개체 수는 4000마리 수준에 불과한 것으로 추정된다. 참고로 시베리아 호랑이라고도 부르는 아무르 호랑이(P. t. altaica)는 과거 우리나라에서 서식했던 호랑이 아종이다. 물론 남한 야생종은 멸종됐고 현재 생존한 야생종은 대부분 러시아 극동 지역에 있는 것으로 알려졌다. 이번에 진행된 전장 유전체 연구(Genomic-wide study)에서 흥미로운 사실은 외형과 서식지의 차이에도 불구하고 사실 호랑이 아종 간의 유전적 차이는 크지 않다는 것이다. 호랑이의 기원은 300만 년 전으로 거슬러 올라갈 수 있으나 현생 호랑이의 대부분은 11만 년 전 살았던 호랑이의 자손으로 나타났다. 이 시기 호랑이의 개체 수가 크게 감소했다는 증거다. 또 확인된 흥미로운 사실은 전체 유전자 차이는 크지 않아도 몸집 등 생존에 관련된 일부 유전자에는 상당한 차이가 있다는 것이다. 예를 들어 ADH7 유전자는 몸집 크기와 관련된 유전자인데, 수마트라 호랑이처럼 섬에서 사는 호랑이에서 크기를 줄이는 방향으로 변이를 일으켰다. 먹이가 제한된 섬에서 살아남기 위해서는 에너지 소비를 줄여야 하는데, 가장 손쉬운 방법이 몸집을 줄이는 것이기 때문이다. 호랑이는 다른 대형 고양잇과 맹수와 마찬가지로 아종이나 서식지와 관계없이 대부분 개체 수가 심각하게 줄어든 상태다. 인간의 남획과 호랑이가 살 수 있는 서식지의 파괴가 주된 원인이다. 다행히 현재 남은 야생 호랑이에 대해서는 적극적인 보호가 진행되면서 완전히 사라지는 운명은 피할 수 있을 것으로 보인다. 이미 사라진 아종은 어쩔 수 없지만, 남은 호랑이의 아종이 끝까지 보호될 수 있도록 지속적인 노력이 필요할 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

단백질은 생명체 작동에 있어서 필수적인 단위이다. 단백질 생산을 위해서는 DNA와 RNA의 유기적 조정이 필요하다. RNA는 무수한 종류의 단백질을 만들 때 직접 작용하는 고분자 화합물이고 DNA는 RNA의 작용을 조절하는 역할을 한다. 즉 RNA는 DNA가 갖고 있는 유전정보에 따라 필요한 단백질을 합성하는 역할을 하는 물질이다. 최근 중국과 미국 연구자들이 RNA의 변화가 기억과 학습에 직접적인 영향을 미칠 수 있다는 사실을 확인했다. 미국 시카고대 화학과, 생화학·분자생물학과, 신경생물학과, 생물물리역학연구소, 하워드휴즈의학연구소, 펜실베니아대 의대, 중국 상하이공대 생명과학공학부, 저장대 실험동물센터, 화둥사범대 생명과학부, 난징의대 공동연구팀은 mRNA(메신저RNA)의 화학적 변형 형태인 N6-메틸아데노신(m6A)을 인식하는 특정 단백질이 학습과 기억 형성 과정에 중요한 역할을 한다는 사실을 확인했다고 2일 밝혔다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처’ 지난달 31일자에 실렸다. 후성유전학(epigenetics)은 DNA나 RNA의 염기서열이 변화하지 않는 상태에서 외부 또는 환경적 요인으로 인해 화학적 변형만으로도 유전자 발현 상태가 달라지는 것을 연구하는 학문이다. 분자적 수준에서 정확히 이해되고 있지는 않지만 DNA 메틸화와 히스톤 단백질의 변형이 원인으로 알려져 있다. 실제로 후성유전학적 변화는 면역계 반응, 신경계 발달, 암, 비만 등 다양한 생물학적 과정에 영향을 미치는 것으로 이해되고 있다. DNA에서 단백질로 정보를 전달하는 역할을 하는 것으로 메신저RNA(mRNA)이다. 포유류의 mRNA에 있어서 가장 일반적인 변형은 m6A으로 신경계에 널리 퍼져 있으면서 신경기능 일부를 조정하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 m6A를 인식하는 ‘Ythdf1’이라는 단백질이 학습과 기억 형성 과정에서 중요한 역할을 한다는 사실을 발견한 것이다. 연구팀은 3세대 유전자 가위기술인 크리스퍼-캐스9을 이용해 생쥐에게서 Ythdf1 단백질을 제거한 뒤 학습과 기억 실험을 했다. 연구팀은 Ythdf1 단백질이 완전히 제거된 생쥐와 일반 생쥐를 대상으로 미로 찾기와 수영 측정, 특정 소리와 함께 전기충격을 가한 뒤 청각 공포기억을 측정했다. 그 결과 Ythdf1 단백질이 제거된 생쥐는 미로찾기는 물론 청각공포 체험을 여러 번 반복시켜도 기억을 하지 못하는 것으로 나타났다. 연구팀은 이 생쥐에게 Ythdf1 단백질을 주입해 다시 똑같은 실험을 한 결과 기억력과 학습 과제 수행 능력이 향상되는 것을 확인했다. RNA 변형 단백질이 기억과 학습능력 향상에 도움을 준다는 설명이다. 송홍준 펜실베니아대 의대 신경과학과 교수는 이번 연구는 유전자 번역 과정이 변화될 경우 신경자극이 어떻게 반응하는지를 보여주는 흥미로운 발견”이라며 “m6A 변형은 학습과 기억 뿐만 아니라 면역계에서도 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있는 만큼 다른 자극에 미치는 영향까지 추가적 연구가 필요하다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

찬 바람이 불면서 병원에는 독감예방접종을 받으라는 안내문이 붙는다. 독감에 취약한 12세까지 어린이와 만 65세 이상 어르신을 대상으로는 국가에서 독감백신을 무료 접종하고 있다. 물론 독감 예방접종을 받는다고 해서 독감에 걸리지 않는 것은 아니다. 매년 여름 세계보건기구(WHO)는 해마다 그 해에 유행될 것으로 예상되는 표준 독감바이러스주를 공표한다. 이에 따라 독감백신 제조사는 표준 독감바이러스주를 포함시켜 백신을 만든다. 문제는 그 해에 유행하는 독감바이러스와 백신 바이러스주가 일치하면 예방효과가 높지만 그렇지 않으면 백신효과가 떨어진다. 이는 모든 형태의 독감 바이러스를 막을 수 없기 때문이다. 그런데 모든 종류의 독감 바이러스를 막을 수 있는 백신 개발이 동물실험에 성공해 이목을 끌고 있다. 더군다나 주사 형태가 아니라 코 속에 뿌리기만 하면 되는 간단한 방식이기 때문에 더욱 관심이 높아지고 있다. 미국 스크립스생물학연구소, 펜실베니아대 의대, 중국 홍콩대 보건대와 다국적 제약사 얀센의 미국 연구개발(R&D)센터, 네덜란드 백신 및 예방센터, 벨기에 정량과학센터, 벨기에 감염질병센터 공동연구팀은 남미에 사는 낙타과 동물인 ‘라마’에게서 추출한 항체로 만든 분무제가 모든 독감 바이러스를 막아준다는 연구결과를 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 2일자에 발표했다. 바이러스성 질병들은 대부분 복잡 다변한 변이성 때문에 예방 백신을 만들기가 쉽지 않다. 연구팀은 라마에게서 얻은 네 개의 항체와 한 개의 무해한 바이러스를 혼합해 만든 스프레이형 백신이 모든 독감 바이러스를 막을 수 있을 것이라는 연구결과를 발표했다. 특히 생쥐를 대상으로 한 1차 동물실험 결과 인간을 감염시키는 모든 독감 바이러스를 예방해주는 것으로 확인됐다. 연구팀은 범용 백신을 만들기 위해 3개의 상이한 독감바이러스와 2개의 독감 표면단백질이 포함된 백신을 라마에게 접종했다. 연구팀은 독감 바이러스를 주입받은 라마가 만들어 낸 네 개 종류의 항체를 수확한 뒤 이를 하나의 분자로 결합시켰다. 이렇게 만들어진 항체 분자를 유전자 실험에서 흔히 사용하는 인체에 무해한 아데노부속바이러스(AAV)에 탑재시킨 뒤 일단 시험관 내 감염실험을 실시했다. 그 결과 사람을 감염시키는 A, B형에 해당하는 60여가지 독감 바이러스를 막는 효과가 확인됐다. 그 다음 연구팀은 생쥐에게 범용 백신을 주사하거나 코에 분무하는 방식으로 접종한 뒤 독감 바이러스에 대한 반응을 확인했다. 동물실험에서도 사람을 감염시키는 거의 모든 종류의 독감에 예방 효과가 있다는 사실을 확인했다. 또 코에 분무하거나 주사접종 방식 모두 차이를 보이지 않고 똑같이 예방효과가 있는 것으로 나타났다. 이언 윌슨 스크립스연구소 통합구조·전산생물학부 교수는 “이번 기술은 독감 유행철마다 예상바이러스에 맞춰 주문 생산하는 기존 백신보다 범용성을 갖기 때문에 대규모로 비축될 수 있다는 장점이 있다”라며 “기존 백신의 예방효과가 상대적으로 낮은 노약자들이나 주사에 대해 거부감이 있는 사람들에게 도움이 될 것”이라고 설명했다. 면역학자들은 이번 연구결과에 대해 “인간을 대상으로 한 임상시험에 앞서 많은 실험과정이 필요하지만 범용 백신 개발이라는 차원에서 주목할만한 연구”라는 평가를 내놓으며 환영하는 분위기이다. 그러나 한편에서는 인간에 대한 임상시험을 통과하기가 쉽지 않을 것이라는 예측을 내놓기도 했다. 독감바이러스 전문가인 제임스 크로 미국 밴더빌트대 교수는 “라마에서 유래한 단백질을 변형시킨 백신이기 때문에 인간 면역계에서는 이를 이물질로 보고 항체를 형성할 가능성을 배제할 수 없다”며 “백신에 대해 인체에서 항체를 만들어 낼 경우 어떤 증상이 나타날지 아직 모르기 때문에 동물 바이러스를 이용해 독감을 예방하는 이번 기술은 규제당국의 까다로운 심사를 넘기가 쉽지 않을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국 사회의 소득 불평등이 과거보다 심해졌다는 사실을 부인하기는 쉽지 않을 것이다. 특히 2017년 주식에 이어 2018년 서울 주택가격이 급등하면서 자산 불평등은 아마 과거보다 더 심해졌을 것으로 짐작된다. 이 문제를 어떻게 해결할 수 있을까.불평등 문제 해결에 가장 먼저 떠오르는 대안은 ‘소득 재분배’ 정책이다. 간단히 말해 부유층에게 세금을 많이 걷어서 저소득층의 생계를 지원하는 것이다. 그러나 이 정책의 실행에는 많은 문제가 발생한다. 무엇보다 세금이 인상되면 인상될수록 부유층을 중심으로 ‘절세’를 위한 다양한 행위가 발생하며, 과세와 징수에 큰 비용이 수반된다. 또 다른 대안은 ‘교육을 통한 기회의 평등’ 제공이다. 쉽게 이야기해 부유층 자녀나 저소득층 자녀나 평등한 교육의 기회를 부여함으로써 소득 불평등을 완화하자는 것이다. 특히 이 정책은 ‘숙련 편향적 기술진보’ 현상에 따른 불평등의 심화를 억제할 수 있다는 측면에서 유력한 대안으로 지목된다. 1990년대부터 시작된 기술혁신 탓에 전통적인 일자리들이 사라지는 반면 정보통신 분야에서 새로운 산업이 흥기하면서 노동시장에 극심한 불평등이 출현했다. 예컨대 STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics)으로 통칭되는 일부 전공자들은 높은 연봉을 누린다. 하지만 타이프라이터나 식자공에 대한 수요는 날이 갈수록 줄어들 수밖에 없다. 문제는 제4차 산업혁명의 수혜가 집중되는 일자리를 얻으려면 ‘학벌’이 필수적이라는 점이다. 이런 현상을 가장 잘 보여 주는 사례가 학력별 가계 소득의 격차 확대 현상이다. 2017년 불변 가격 기준으로, 미국 대졸 가계의 연소득은 9만 달러를 넘어선 반면 고졸자 및 고졸 미만 학력 가계의 소득은 각각 4만 5000달러와 3만 달러에 불과하다. 참고로 1966년의 대졸 가계 소득은 7만 6000달러, 고졸 및 고졸 미만 학력 가계의 소득은 5만 3000달러와 4만 5000달러였던 것을 감안하면 교육 수준에 따른 소득 불평등이 날이 갈수록 심해졌다고 볼 수 있다. 그런데 최근 전미 경제분석국(NBER)에서 발표한 논문 한 편은 교육 불평등 문제 해결이 쉽지 않다는 ‘불편한 진실’을 일깨워 주었다. 학자들은 대학 졸업률과 연관을 맺는 유전자 암호를 집계해 이른바 ‘유전 스코어’를 작성했는데, 유전 스코어가 높은 학생일수록 대학 졸업에 필요한 지적 잠재력을 타고난 것으로 간주된다. 더 나아가 이 유전 스코어를 각 가정의 소득과 비교해 보았더니 별 차이를 발견할 수 없었다고 한다. 즉 부유한 집의 자녀이거나 혹은 가난한 집의 자녀이거나 대학 졸업에 필요한 ‘타고난 잠재력’은 골고루 분산돼 있었던 셈이다. 연구자들은 여기서 한발 더 나아가 각 가정을 소득 수준에 따라 4그룹으로 나누고, 각 소득 그룹 자녀들의 유전 스코어도 역시 4그룹으로 분류해 16개의 그룹을 만들었다. 그런 다음 16개 그룹의 대학 졸업률을 추적하자 ‘불편한 진실’이 속속 드러났다. 먼저 소득이 가장 높은 25% 가정에 태어났으나 잠재력은 떨어지는 유전 스코어 하위 25% 아이의 대학 졸업률은 27%였다. 그러나 소득 하위 25% 가정에 태어났으나 잠재력이 높은 아이의 대학 졸업률은 24%에 불과했다. 한마디로 말해 가난한 집에 태어난 뛰어난 재능보다 부잣집에 태어난 재능 없는 아이가 더 높은 대학 졸업률을 기록한 것이다. 이런 상황에서 정부가 교육 불평등을 완화하려면 어떻게 해야 할까. 가난한 집 아이들에게 대학 입학 쿼터를 대폭 확대하거나 혹은 공교육을 강화해 사교육이 필요 없는 세상을 만드는 것 등 여러 대안이 떠오르지만 이게 어떤 결과를 낳고 또 얼마만 한 재원을 필요로 할지 계산이 서지 않는다. 이 대목에서 중국에서 사업하는 이에게 들은 이야기를 인용해 볼까 한다. “정부가 대책을 발표하면 인민은 대안을 만든다.” 정부의 교육 제도 변경에 가장 신속하게 대응하는 것은 시간과 자금력을 갖춘 부유층일 것이며, 처음 기획했던 의도와 결과가 전혀 달라질 수 있다는 이야기다. 부디 최근 교육 및 경제학계에서 발표된 연구 성과를 살려 잘 설계된 제도를 꼼꼼하게 마련하기를 당부한다.

한국 사회의 소득 불평등이 과거에 비해 심해졌다는 것을 부인하는 사람은 많지 않을 것이다. 특히 2017년 주식에 이어, 2018년 서울 주택가격이 급등하면서 자산 불평등은 아마 과거보다 더 심해졌을 것으로 짐작된다. 이 문제를 어떻게 해결할 수 있을까? 불평등 문제 해결을 위해 가장 먼저 떠오르는 대안은 ‘소득 재분배’ 정책이다. 간단하게 말해 부유층에게 세금을 많이 걷어서 저소득층의 생계를 지원하는 것이다. 그러나 이 정책의 실행에 많은 문제가 발생한다. 무엇보다 세금이 인상되면 인상될수록 부유층을 중심으로 ‘절세’를 위한 다양한 행동이 발생하며, 또 이를 과세하는 과정에서 큰 비용이 수반된다. 또 다른 대안은 ‘교육을 통한 기회의 평등’ 제공이다. 쉽게 이야기해, 부유층 자녀나 저소득층 자녀나 평등한 교육의 기회를 부여함으로써 소득 불평등을 완화하자는 것이다. 특히 이 정책은 ‘숙련 편향적 기술진보’ 현상에 따른 불평등의 심화를 억제할 수 있다는 측면에서 유력한 대안으로 지목된다. 1990년대부터 시작된 기술혁신으로 인해 전통적인 일자리들이 사라지지만, 정보통신 분야에서 새로운 산업이 흥기하면서 노동시장에 극심한 불평등이 출현했다. 예컨대 STEM(Science, Technology, Engineering, Mathematics)으로 통칭되는 일부 전공자들은 높은 연봉을 누린다. 하지만, 타이프 라이터나 식자공에 대한 수요는 날이 갈수록 줄어들 수밖에 없다. 문제는 제4차 산업혁명의 수혜가 집중되는 일자리를 얻기 위해서는 ‘학벌’이 필수적이라는 점이다. 이런 현상을 가장 잘 보여주는 사례가 학력별 가계 소득의 격차 확대 현상이다. 2017년 불변 가격 기준으로, 미국 대졸 가계의 연소득은 9만 달러를 넘어선 반면 고졸자 및 고졸 미만 학력 가계의 소득은 각각 4만 5000달러와 3만 달러에 불과하다. 참고로 1966년 대졸 가계 소득은 7만 6000달러, 고졸 및 고졸 미만 학력 가계의 소득은 5만 3000달러와 4만 5000달러였던 것을 감안하면 교육수준에 따른 소득불평등이 날이 갈수록 심해졌다고 볼 수 있다. 그런데 최근 전미 경제분석국(NBER)에서 발표한 논문 한편은 교육 불평등 문제 해결이 쉽지 않다는 것을 일깨워 주었다.1)학자들은 대학 졸업률과 연관을 맺은 유전자 암호(Genetic encodings)를 집계하여 이른바 ‘유전 스코어’를 작성했는데, 유전 스코어가 높은 학생일수록 대학 졸업에 필요한 지적 잠재력을 타고 난 것으로 간주된다.2)더 나아가 이 유전 스코어를 각 가정의 소득과 비교해보았더니, 별 차이를 발견할 수 없었다고 한다. 즉, 부유한 집의 자녀이거나 혹은 가난한 집의 자녀이거나 대학 졸업에 필요한 ‘타고난 잠재력’은 골고루 분산되어 있었던 셈이다. 연구자들은 여기서 한 발 더 나아가 각 가정을 소득 수준에 따라 4그룹으로 나누고, 각 소득 그룹 자녀들의 유전 스코어도 역시 4그룹으로 분류해 16개의 그룹을 만들었다. 그런 다음 16개 그룹의 대학 졸업률을 추적하자 ‘불편한 진실’이 속속 드러났다. 먼저 소득이 가장 높은 25% 가정에 태어났지만, 유전스코어 하위 25% 아이의 대학졸업률은 27%였다. 그러나 소득 하위 25% 가정에 태어난 잠재력이 높은 아이의 대학 졸업률은 24%에 불과했다. 한마디로 말해, 가난한 집에 태어난 뛰어난 재능의 아이보다, 부잣집에 태어난 재능 없는 아이가 더 높은 대학 졸업률을 기록한 셈이다. 이런 상황에서 정부가 교육 불평등을 완화하려면 어떻게 해야 할까? 가난한 집 아이들에게 대학 입학 쿼터를 대폭 확대하거나, 혹은 공교육을 강화해 사교육이 필요 없는 세상을 만드는 것 등 여러 대안이 떠오르지만 이게 어떤 결과를 낳고 또 얼마만 한 재원을 필요로 할지 계산이 서지 않는다. 이 대목에서 중국에서 사업하는 분에게 들은 이야기를 인용해 볼까 한다. “정부가 대책을 발표하면, 인민은 대안을 만든다.” 정부의 교육 제도 변경에 가장 신속하게 대응하는 것은 시간과 자금력을 갖춘 부유층일 것이며, 처음 기획했던 의도와 결과가 전혀 달라질 수 있다는 이야기다. 부디 최근 교육 및 경제학계에서 발표된 연구성과를 살려, 잘 설계된 제도를 마련하기를 당부해본다.글 그래프 제공: 홍춘욱 키움증권 투자전략팀장

국내 연구진이 암 세포까지 항암제를 손실없이 갖고 이동한 뒤 정확히 치료하는 일종의 ‘나노 항암제 폭탄’ 기술을 개발했다. 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 유자형, 김채규 교수와 생명과학부 강세병 교수 공동연구팀은 항암제를 암세포까지 손실없이 이동시켜 정확히 치료할 수 있는 약물 전달체 플랫폼 기술을 개발했다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1일자에 실렸다. 약물 전달체는 치료제를 담아 표적으로 삼은 세포에 전달하는 물질이다. 나노기술을 이용한 약물 전달체는 지금까지도 많이 개발됐지만 실제 치료효과는 기대만큼 크지 않았다. 나노 약물 전달체를 암이 생긴 생쥐에게 주사했을 때 100개 중 7개 정도만 암세포로 도달한다는 연구결과들이 보고된 것만 봐도 알 수 있다. 이런 낮은 효율은 ‘단백질 코로나 현상’ 때문이다. 단백질 코로나 물질은 일단 나노 전달체를 주입하면 몸 속에 있는 수많은 단백질이 약물 전달체에 달라붙으면서 움직임이 둔해져 암세포에 도달하기도 어렵고 도달한 다음에도 약물을 내보내기 어려워지고 심지어는 다른 정상적인 조직에 영향을 미쳐 독성이 생기는 부작용까지 보이기도 한다. 연구팀은 체내 다른 단백질들과는 상호작용을 하지 않는 부분과 특정 유전자 서열에 따라 달라 붇는 기능성 부분으로 이뤄지는 재조합 단백질을 만들었다. 항암 나노입자를 이 재조합 단백질로 둘러싸 다른 단백질과는 결합하지 않는 대신 암 조직까지 정확히 찾아갈 수 있도록 한 것이다.연구팀은 실제 생체환경에서도 작동하는지 알아보기 위해 생체와 유사한 실험환경을 만들어 재조합 단백질 결합 나노항암제를 담가두고 관찰하면서 컴퓨터 시뮬레이션으로 분석했다. 그 결과 단백질 보호막이 외부 단백질을 효과적으로 막아 기존 나노항암제보다 효율이 10배 이상 높아진 것으로 확인됐다. 이와 함께 암을 유발시킨 생쥐에게 새로운 나노단백질 항암제 폭탄을 주입한 결과 기존 약물 전달체보다 암세포를 더 잘 공격하면서도 나노물질이 정상 조직에 쌓여 드러내는 ‘나노 독성’도 적은 것으로 밝혀졌다. 유자형 자연과학부 교수는 “이번 연구결과는 새로운 포적 지향형 약물 전달 시스템 원천기술을 확보했다는 의미를 갖고 암 치료 뿐만 아니라 다양한 질병의 진단과 치료에 활용될 수 있을 것으로 기대된다”며 “앞으로 재조합 단백질 설계를 다르게 하며 다양한 역할을 수행할 플랫폼을 개발할 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

아침 식사를 거르면 체중이 늘어나는 이유가 생체시계(체내시계)의 리듬에 이상이 생기기 때문이라는 연구결과가 나왔다.　일본 나고야대 오다 히로아키 교수(시간영양학) 연구팀이 쥐 실험에서 이 같은 메커니즘을 확인했다고 국제 학술지 ‘플로스원’(PLOS ONE) 최신호(1일자)에 발표했다. 아침을 거르는 행위가 비만이나 당뇨병 등의 발병에 연관성이 있다는 점은 기존 관찰 연구에서도 밝혀졌지만, 생체시계의 혼란으로 일어나는 자세한 구조는 좀처럼 알려지지 않았다. 이에 따라 연구팀은 쥐들을 정상적인 활동 시간 동안 고지방식 먹이를 제공한 ‘조식 제공’ 그룹과 같은 먹이를 4시간 더 늦게 제공한 ‘조식 제외’ 그룹이라는 두 개의 환경으로 분리해 사육했다. 그리고 2주 동안에 걸쳐 쥐의 체중 증가나 간에서 나타나는 생체시계 리듬의 변화 등을 조사했다. 그 결과, 먹은 양이 같더라도 아침 식사를 거른 집단은 아침 식사를 한 집단보다 몸무게가 평균 78%인 약 5g 더 늘어 67.4g이 되는 것으로 나타났다. 또 생체시계를 담당하는 유전자의 작용이 약 4시간 더 지연돼 체온도 아침 식사를 할 때까지 오르지 않거나 상승하는 시간이 짧아지는 현상도 나타났다. 아침 식사를 거르면 체지방 대사를 담당하는 간에서 생체시계 리듬이 깨져 신진대사가 떨어진다. 그러면 체온 상승이 억제돼 에너지 소비가 줄어 지방이 쌓이기 쉬워지는 것으로 알려졌다. 오다 교수는 “이 연구는 아침 식사가 생체시계 리듬을 정상화하는 데 중요하다는 점을 명확하게 보여주므로, 인간의 경우에도 아침을 챙겨 먹으면 이런 생활 습관 질병을 예방하는 데 도움이 될 수 있을 것”이라고 말했다. 사진=아이클릭아트 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미국에서 박사후연구원(포스닥) 생활을 마치고 귀국한 지 얼마 안 돼서의 일이었다. 지금 되돌아보면 조금은 안일하게 연구원 생활을 하고 있을 때 나를 정신 차리게 했던 경험이다.동료들과의 대화 중에 한 후배가 “작은 RNA를 연구하고 있어요”라고 한 말을 들으며 ‘생소하다’는 느낌이 들었던 기억이 아직도 생생하다. DNA도 아닌 RNA, 그것도 ‘작은’ RNA 덕분에 내가 새로운 트렌드에 얼마나 무뎠는지를 깨닫게 됐다. 전령RNA는 DNA의 유전 정보를 베껴 단백질 합성을 위한 정보를 전달하고 운반RNA는 이 정보에 따라 해당 아미노산을 수송하며 rRNA는 단백질 합성 공장인 리보솜을 구성한다. 이들은 생명 유지에 없어선 안 되는 여러 단백질을 만드는 매우 중요한 역할을 한다. 지금 이 순간에도 이들의 도움으로 우리 몸에서는 단백질들이 계속 만들어져 수명이 다한 단백질을 대체하고 있다.RNA는 아밀라제나 단백질 분해효소처럼 화학 반응에서의 효소 역할을 하기도 한다. 특정 RNA는 자신의 일부를 잘라내고 rRNA는 아미노산끼리의 화학 결합을 담당하는 등 효소 단백질처럼 촉매 작용을 수행하는 것이다. 합성 과정에 있는 단백질을 세포 내 일정 부위로 수송하는 데에 관여하기도 한다. 이처럼 ‘작은’ RNA는 최근 각광받는 연구 대상이다. RNA들은 처음에는 길게 만들어진 다음 가공 과정을 거쳐 20~25개의 뉴클레오티드로 구성된 짧은 구조를 형성한다. 이들은 여러 종류가 있는데 종류에 따라 특정 단백질의 합성을 억제한다. RNA는 한쪽에서는 단백질을 합성하면서도 다른 한쪽으로는 단백질 합성을 억제해 결과적으로는 생명 현상을 세밀하게 조절하는 데에 관여한다. 최근에는 역시 작은 크기의 RNA가 크리스퍼-캐스9(CRISPR-Cas9)이라는 유전자 편집기술에도 관여한다고 알려졌다. 작은 RNA가 유전공학 발전에 크게 기여하게 된 것이다. 해마다 백신을 맞게 만드는 인플루엔자 바이러스처럼 RNA가 유전자로서 기능하는 것까지 감안한다면 RNA의 다재다능함을 새삼 주목하게 된다. 생물학자들은 생명의 출현에 필요한 최초의 물질이 DNA인지 단백질인지를 놓고 논란을 벌인 적이 있었다. DNA와 단백질 모두 최초로 출현하기 위해서는 상대의 존재가 전제되어야 하므로 이 논란은 닭이 먼저냐 알이 먼저냐의 문제로 답을 내기가 쉽지 않다. 이후 유전자와 효소의 기능, 다시 말하자면 DNA와 단백질의 두 기능을 모두 지닌 RNA가 주목을 받으면서 생명 탄생 전에 ‘RNA 세상’이 있었을 것으로 추론되기도 한다. 그리고 앞에 열거한 것처럼 지금까지 오랜 기간 열심히 일하는 RNA로 변화해 온 것 같다. RNA에 대한 새로운 연구 결과는 지금도 활발하게 발표되고 있다. 생물학자를 포함한 과학자들은 하루가 멀다 하고 발표되는 이런 새로운 내용에 민감해야 한다. 그렇기 때문에 세계 유수의 학술잡지들을 검색하는 일이 중요한 일과가 될 수밖에 없다. 그러나 잡지에 실린 논문 검색만으로는 놓치는 발견도 있고, 여러 발견이 나타내는 경향성이나 의미를 포착하기 힘들 때도 있다. 이럴 때는 새 발견들의 의미를 꿰뚫는 식견 있는 책 한 권이 아쉽다. 많은 과학자들에게 이런 가치는 서울의 똘똘한 집 한 채보다 훨씬 크다.

9~11월은 ‘굴’의 계절이다. 이 때 채취한 굴이 가장 맛이 있다는 것이다. 굴은 동서양을 막론하고 많은 사람들이 즐겨먹는 해산물이다. 특히 회 같은 날 것의 해산물을 먹지 않는 서양인들도 유일하게 굴은 날 것으로 즐긴다. 실제로 ‘바람둥이’의 대명사로 불리는 카사노바는 매일 아침 생굴을 50개 가까이 먹었다고 한다. 절세미인으로 알려진 이집트 클레오파트라도 탄력있는 피부를 유지하기 위해 굴을 매 끼니마다 먹었다고 전해진다. 굴은 다른 조개류보다 아연, 철분 같은 무기질 뿐만 아니라 비타민 B1, B2 등 성장에 필요한 비타민이 많고 특히 칼슘함량이 우유와 비슷해 어린이 성장발육에 도움이 된다고 해 ‘바다의 우유’라고 불리기도 한다. 그런데 최근 지구온난화로 인한 기후변화 때문에 스테미너의 상징이면서 바다의 우유인 굴을 제철인 가을에도 구경하기 어려울 것이라는 연구결과가 나와 굴 애호가들을 충격에 빠뜨리고 있다. 미국 캘리포니아주립대 생명과학과, 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 진화·생태연구실, 워싱턴대 환경과학과, 버몬트대 생물학과 공동 연구팀은 지구온난화로 인한 기후변화 때문에 홍수가 잦아지고 빙하가 녹아 해수면이 높아질 경우 북아메리카 서해안에서 주로 나는 올림피아 굴(Olympia oyster)이 전멸할 수 있다는 연구결과를 발표했다. 이번 연구결과는 생명과학분야 국제학술지 ‘분자 생태학’ 최신호에 실렸으며 미국생리학회가 지난 25~28일 미국 루이지애나주 뉴올리언즈에서 개최한 ‘통합 생리학:복잡성과 통합’ 국제학회에서도 발표됐다. 굴을 비롯한 모든 생명체는 환경 변화라는 스트레스로 인해 DNA가 손상되거나 단백질이 변형된다. 특히 단백질 구조 변화는 동물의 죽음에 직접 영향을 미칠 수 있다. 연구팀은 굴이 해양 생태계 먹이사슬에서 가장 밑 바닥에 있는 기초종이기 때문에 굴의 존재 여부에 따라 생태계 환경 전체가 변할 수 있다고 보고 굴을 연구대상으로 삼았다. 이에 최근 지구온난화로 인해 강수량이 증가하고 빙하가 녹아 해수면이 높아지는 한편 염도가 낮아지고 있는 환경에서 굴의 생존여부를 관찰하기로 했다. 일반적으로 전 세계 바다 염분도는 약 3.5%이지만 담수의 영향을 받는 강과 접해 있는 얕은 연안 생태계 염분도는 제각각이다. 연구팀은 생태환경이 각기 다른 올림피아 굴들을 조사했다. 우선 한 그룹은 강과 맞붙어 강수량에 직접 영향을 받는 큰 강 어귀에 살고, 두 번째 그룹은 담수의 영향이 비교적 적은 작은 강어귀, 세 번째 그룹은 염분도가 앞선 두 그룹보다 높고 강수의 영향을 거의 받지 않는 큰 강과 떨어진 해안에서 사는 것이다. 또 정상적인 염도 환경에서 사는 세 번째 굴을 채취해 0.5% 염도에 5일간 노출시킨 뒤 유전자 발현 과정을 관찰했다. 그 결과 높은 염도에서 생활하던 굴은 낮은 수준의 염도에 노출되면 염분에 좀 더 오래 노출되기 껍질을 오래 열어놓는 방향으로 적응하는 것이 관찰됐다. 이렇게 껍질을 오랫 동안 열어놓다보면 크기도 작아지고 다음 세대로 씨를 퍼트리는 것이 쉽지 않게 된다. 지구온난화로 인해 해양 담수화가 진행되면 굴은 상품성이 떨어져 먹을 수 없게 될 뿐만 아니라 결국은 멸종하게 될 것이라는 설명이다. 타일러 에반스 캘리포니아주립대 박사는 “이번 연구는 지구온난화가 해양생태계의 밑바닥부터 파괴해 전체를 교란시킬 수 있음을 보여주고 있다”며 “낮은 염분이라는 변화된 해양환경에 적응한다고 하더라도 종 자체가 오랫 동안 살아남는 것은 쉽지 않은 일일 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국 웨일스의 카디프에서 몸무게가 1파운드 1온스(500g) 밖에 나가지 않는 신생아가 태어났다. 국내에서는 지난 1월 말 서울아산병원에서 302g, 키 21.5㎝ 밖에 안되는 아기가 태어나 6개월 치료 끝에 건강한 몸으로 7월 퇴원해 화제가 됐는데 카디프에서는 기적의 아이가 태어났다고 떠들썩하다. 화제의 아기는 로빈 브라이언트(23)와 제임스 듀리(27) 부부 사이에서 잉태 28주 만에 세상 밖으로 나온 딸 핼리. 의료진은 임신 당시 핼리의 팔다리가 여느 태아보다 작다며 최악을 각오하라고 했는데 산모와 남편은 출산을 결심했고 지난 23일 웨일스 대학 병원에서 제왕절개 수술 끝에 분만했다. 의료진은 유전자나 염색체 문제가 있는 것으로 보고 있고 신장 기능이 약한 것을 비롯해 여러 합병증을 갖고 있어 태내 20주부터 최악의 상황이 벌어질 수 있다고 경고해왔다. 원래 제왕절개를 하려면 내년 1월 8일까지 기다려야 했지만 앞당겨 수술대에 오를 수밖에 없었다. 산모 브라이언트는 “의료진이 핼리를 꺼내자마자 내 태반이 제대로 기능하지 않는다는 것을 알아챘다. 어느 누구도 그 애가 세상 밖으로 나왔을 때 자가 호흡할 것이라고 예상하지 못했을텐데 모두가 틀렸다는 것을 증명해냈다. 울어대더라”며 “그애가 울 것이라고 전혀 감도 못 잡은 상태였던 나 역시 정말 많이 놀랐다”고 밝혔다. 손전화 크기 정도의 핼리가 얕은 호흡이긴 하지만 제 스스로 호흡한다며 “기적”이라고 털어놓았다. 의료진에 감사한다는 말을 거듭 했던 것은 물론이다. 가족은 아기의 첫 성탄도 병원에서 보내게 된다. 의료진은 “적어도 내년 1월까지” 핼리가 병원에서 지내야 할 것이라고 했다. 브라이언트는 “우리는 나락으로 떨어질 수 있었는데 진짜 그애가 그렇게 만들지 않았다. 우리는 많은 은총을 입었다”고 덧붙였다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

최근 들어 주의력결핍 및 과잉 행동장애(ADHD), 분노조절장애 등에 시달리는 사람들이 늘고 있다. 또 충동성으로 인한 각종 분노 범죄나 약물 중독 같은 일도 적지 않다. 많은 학자들은 이런 일의 근원을 찾는 데 몰두하는 가운데 국내 연구진이 이런 충동성 행동을 조절하는 신경회로를 처음으로 발견하는 데 성공했다. 고려대 생명과학과 백자현 교수팀은 동기, 학습, 감정에 관여하는 뇌의 편도체에서 도파민 관련 신경세포를 특이적으로 활성화시켜 충동성이 조절되는 것을 관찰했다고 28일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호(22일자)에 실렸다. 충동성은 심사숙고라는 과정 없이 결과에 대해 생각하지 않은 채 기분에 따라 즉각적으로 행동하려는 것으로 정의된다. 충동성이 심해질 경우 중독관련 질환, 인격장애, 충동조절장애 같은 여러 종류의 정신질환으로 이어질 수 있다. 실제로 한국의 경우 ADHD는 2010~2013년 3년 동안 3배 가까이 증가했고 미국에서도 최근 15년 동안 3배가량 증가했다. 또 국내에서는 분노조절장애로 진료받은 환자는 2015년 5390명, 2016년 5920명, 2017년 5986명에 이르는 것으로 나타났다. 연구팀은 유전자 조작 생쥐와 빛을 이용해 특정 세포의 활성을 조절하는 광유전학 방법을 이용해 뇌의 어떤 부위에서 충동적 행동을 조절하는지 분석했다. 그 결과 D2 도파민 수용체가 충동성 조절에 핵심역할을 한다는 것을 밝혀냈다. 도파민은 뇌신경세포의 흥분 전달물질로 운동, 인지, 동기 부여에 영향을 줘 D1~D5까지 다섯 종류가 있다. 실제로 생쥐실험을 통해 D2형 도파민 수용체가 부족한 생쥐는 충동적 행동이 증가한다는 것을 확인했다. 반면 도파민 관련 신경세포를 활성화시키면 D2형 도파민 수용체가 활발해져 충동적 행동이 70% 정도 감소된다는 것을 발견했다. 백자현 교수는 “이번 연구는 지금까지 밝혀지지 않았던 새로운 충동성 조절 신경회로를 규명했다는데 의미가 있다”며 “자기통제능력의 결여로 인한 중독, 인격장애, 분노조절 장애 같은 현대 사회에서 특이하게 나타나는 각종 정신질환의 치료 타겟을 정하는데 도움을 줄 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr