32년 간 그토록 잡고싶었던 12세 소녀 살인범이 경찰의 집요한 추적 끝에 결국 체포됐다. 미국 CNN 등 현지언론은 24일(이하 현지시간) 12세 소녀를 성폭행하고 살해한 게리 하트먼(66)이 사건이 벌어진 지 32년 만에 체포됐다고 보도했다. 가족과 지역 사회에 끔찍한 악몽으로 기억된 이 사건은 지난 1986년 3월 26일 벌어졌다. 당시 워싱턴 주 타코마 시에 살았던 12세 소녀 미쉘라 웰치는 공원에서 여동생과 놀다가 갑자기 사라졌다. 신고를 받고 출동한 경찰은 당일 저녁 인근 계곡에서 성폭행 당한 후 살해된 미쉘라를 발견했다. 곧바로 수사에 착수한 경찰은 시신에서 용의자의 DNA 일부를 확보했지만 당시 기술로는 범인을 특정할 수준은 되지 못했다. 이후 이 사건은 미제로 남았으나 경찰은 포기하지 않았다. 지난 2006년 다시 수사에 착수한 경찰은 그 사이 발전한 DNA 수사 기법으로 용의자의 DNA를 특정하는데 성공했으나 미국 내 범죄자 DNA 데이터베이스와 일치하는 사람이 없어 또 범인을 체포하는데 실패했다. 이렇게 영구미제로 남을 것 같았던 사건은 최근 경찰이 다시 수사에 나서면서 해결됐다. 이번에 경찰은 지금은 상업적으로 활성화 된 유전자 검사 서비스 제공 업체와 DNA 족보 사이트를 수사에 활용했다. 이 사이트는 일반인들이 자신의 DNA 샘플을 등록해 가계도를 찾는 서비스다. 경찰은 용의자의 DNA와 비슷한 DNA 가계도를 찾았고 결국 사건 당시 같은 지역에 살았던 한 형제로 수사의 범위를 좁히는데 성공했다. 그리고 이번 달 초 부터 경찰은 용의자 하트먼을 미행하기 시작했다. 그리고 그가 레스토랑 식탁에 남긴 냅킨을 확보한 후 DNA를 검사해 결국 그토록 잡고싶었던 범인임을 밝혀냈다. 타코마 경찰서장 돈 램스델은 "첨단 수사 기법과 발로뛰는 전통적인 수사가 합쳐져 해결된 사건"이라면서 "만약 범죄자가 사건 현장에 DNA를 남겼다면 언젠가는 반드시 체포될 것"이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

국내 연구진이 뇌전증과 자폐증이 신경세포 이동 장애 증상 때문에 나타나며 이동 장애가 발생하는 메커니즘을 규명했다.카이스트 의과학대학원 이정호 교수와 박상민 연구원은 뇌전증과 자폐증이 후천적 뇌 돌연변이 때문에 발생하며 이 돌연변이로 인해 신경세포 이동 장애증상의 근본 원리에 대해 찾아냈다고 25일 밝혔다. 이번 연구결과는 신경생물학 분야 국제학술지 ‘뉴런’ 21일자에 실렸다. 이번 연구결과는 후천적 뇌 돌연변이로 인한 뇌 발달 장애 환자를 치료할 수 있는 새로운 물질 개발에도 도움을 줄 것으로 기대되고 있다.연구팀은 난치성 뇌전증과 자폐증 발현과 밀접한 연관을 갖고 있는 대뇌 피질 발달장애 환자의 뇌 조직에서 ‘엠토르’(mTOR)라는 유전자의 돌연변이가 만들어진다는 것을 발견했다. 이를 바탕으로 한 동물 및 세포실험 결과 엠토르 돌연변이가 발생한 신경세포에서 1차섬모라는 세포 소기관의 생성기능의 망가져 있고 이 때문에 신경 세포 이동 장애가 발생한다는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 돌연변이 신경세포에서 1차섬모 생성을 방해하는 단백질이 과다하게 축적돼 있는 것을 제거하고 억제시킴으로써 1차섬모 생성기능을 회복시켰다. 그 결과 신경 세포 이동이 정상수준으로 되돌아오는 것을 확인할 수 있었다. 박상민 연구원은 “신경 세포 이동결함은 후천적 뇌 돌연변이로 인한 뇌발달 장애 환자에게서 관찰되는 대표적 증상”이라며 “이번 연구를 통해 세포 소기관 중 하나인 1차섬모가 파괴되면서 신경 세포 이동결함이 발생한다는 것을 알게 됐다”라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

옷은 벗겨진채 시신 부패 돼 유전자 정밀감식 신원 확인 중 여고생 것 추정 립글로스 나와전남 강진에서 아르바이트하러 나간 후 연락이 두절된 여고생 추정 시신이 발견됐다. 실종된 지 8일 만이다.24일 전남경찰청에 따르면 이날 오후 3시쯤 강진군 도암면 지석마을 뒤편 매봉산 수색 중에 실종자로 추정되는 시신을 발견했다. 경찰은 키와 체격으로 볼 때 강진군에 거주하는 모 여고 1학년인 A(16)양일 가능성이 큰 것으로 보고 있다. 시신은 우거진 풀과 나뭇가지 등으로 덮여 있었다. 옷이 모두 벗겨진 채 수풀에 있던 시신을 경찰 체취견이 발견했다. 시신 주변에서는 A양 소유로 보이는 립글로스 한 점이 나왔다. 얼굴이 부패돼 유가족들이 육안으로 확인할 수 없어 지문감식 대조 등을 토대로 정확한 신원을 확인 중이다. 경찰은 긴급 유전자(DNA) 감정을 의뢰했다. 시신은 해발 250m 높이의 매봉산 정상 뒤 7∼8부 능선 내리막길 우거진 숲속에 있었다. A양 휴대전화가 꺼지기 직전 마지막으로 신호가 잡힌 지점과는 반대편 능선으로, 그리 멀지 않은 곳이다. 용의자이자 A양 아빠 친구인 김모(51)씨 승용차가 목격됐던 산 중턱 임도에서 걸어서 30분 거리다. 김씨 차량이 주차됐던 지점에서 1㎞가량 산길을 올라가야 하는 장소다. 경사가 70∼80도에 달하고 내리막길도 가파른 곳으로 알려졌다. 이렇게 외진 곳이다 보니 경찰이 지금껏 한번도 찾아보지 않은 지역이었다. 성인 남성 걸음으로 30분가량 걸리는 데다가 산세가 험준해 경찰은 김씨를 도운 공범이 있을 가능성도 열어 놓고 수사를 하고 있다. A양은 지난 16일 오후 2시쯤 집을 나서면서 친구와 ‘아버지 친구를 만나 아르바이트하러 간다’고 대화를 나눈 후 행방불명됐다. 일자리를 소개해 준다고 했던 김씨는 A양 어머니가 당일 오후 11시 8분쯤 자신을 찾아오자 뒷문을 통해 달아난 후 다음날 오전 6시 17분쯤 집 인근 철도 공사현장에서 목을 매 숨진 채 발견됐다. 경찰은 김씨 승용차가 실종 당일 A양이 사는 마을에 오후 1시 56분 들어가서 오후 2시 3분에 나온 모습과 이 차량이 A양 집과 600여m 떨어진 곳이자 약속 장소로 추정되는 공장 인근 폐쇄회로(CC)TV에 찍혀 김씨의 행적을 조사해 왔다. 숨진 김씨가 당일 오후 5시 15분 집으로 돌아와 곧바로 의류로 추정되는 물건을 휘발유를 부어 태우고, 자신의 옷은 세탁기에 넣은 사실도 드러났다. 경찰은 그동안 열 감지 장비를 장착한 헬기 1대와 드론 4대를 동원했고 체취견과 기동대, 119특수구조대, 주민 등 850여명이 A양에 대한 수색을 해 왔다. 한편 강진에서는 2000년과 2001년에 현재 25세가 됐을 김하은, 김성주 두 명의 초등학생이 잇따라 실종된 후 아직도 찾지 못하고 있어 당시 실종 사건이 다시 주목받고 있다. 강진 최종필 기자 choijp@seoul.co.kr

전남 강진에서 지난 16일 실종된 여고생 A(16)양의 행방이 일주일째 오리무중인 가운데 전남경찰이 실낱 같은 단서라도 놓치지 않기 위해 22일 수색과 수사에 총력을 기울이고 있다. 일단 실종된 여고생 아버지의 친구이자 유력한 용의자인 B(51)씨가 A양 집 인근 600m 앞에 차량을 주차했고, 신호가 끊기기 전 A양의 휴대전화 신호 동선과 B씨 차량의 동선이 비슷한 사실 등이 CCTV 등을 통해 확인됐다. 그러나 B씨 차량의 블랙박스가 꺼져 있었고, 차량 앞유리의 선팅이 짙어 A양이 차량에 탑승했는지 여부가 CCTV로 확인이 되지 않고 있다. 경찰은 A양의 휴대전화 이동 동선과 B씨의 차량 동선에 대해 좀 더 구체적으로 정밀 분석을 벌이고 있다. 아울러 차량에서 발견된 머리카락이나 지문 등 80여점에 대해 감식을 하고 있다. 특히 B씨가 집에서 불로 태운 물건에 대해서도 정밀감식에 들어갔다. 경찰 관계자는 “B씨가 태운 물건에서 A양과 관련된 유전자가 나온다면 B씨의 차량에 탑승한 것으로 확인할 수 있기 때문”이라면서 “사안이 급하다고 판단해 바로 정밀감정에 들어갔다. 아직 결과가 나오지는 않았다”고 밝혔다. 경찰은 지난 21일 역대 실종자 수색 사건 중 가장 많은 인력을 동원해 수색을 벌인 데 이어 22일에도 경찰, 소방당국, 자원봉사자 등 총 853명이 수색에 나섰다. A양의 휴대전화 신호가 끊긴 도암면의 한 야산과 인근 저수지, 수로 등에 대해 수색을 진행 중이다. 야산의 경우 녹음이 짙어져 예초기 40여대를 동원해 수색하고 있고, 저수지 내부도 시야가 좋지 않아 수색에 어려움을 겪고 있는 것으로 전해졌다. 헬기, 드론, 탐지견도 수색 작업에 투입한 상태다. 경찰청에 따르면 만 18세 미만 아동 실종사건은 신고 12시간이 지나면 찾을 확률이 42%, 일주일이 지나면 11%로 떨어진다. 시간이 지날수록 실종자의 흔적이 점차 희미해질 수밖에 없기 때문이다. 경찰은 만 일주일이 되는 오는 23일까지 A양에 대한 단서를 찾고자 수사력을 집중하고 있다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

패스트푸드 브랜드인 버거킹 러시아 지사가 월드컵에 출전한 러시아 대표팀 선수의 아이를 임신한 여성에게 300만루블(약 5200만원)과 평생 햄버거 공짜 제공을 약속한 광고를 제작한 데 대해 사과했다. 이 업체는 소셜네트워크서비스(SNS)에 ‘최고의 축구 유전자를 얻기 위해’, ‘러시아 대표팀의 성공이 세대를 넘어 이어지게 하기 위해’와 같은 적절하지 못한 표현을 동원해 물의를 일으켰다. 성차별적 문구란 지적도 빠지지 않았으며 개최국의 품위를 스스로 깎아내렸다는 비난도 쏟아졌다. 한 페미니스트 운동가는 텔레그램에 “우리 사회가 여성에 대해 갖는 수준을 그대로 보여준 것”이라고 개탄했다. 회사는 현재 광고를 삭제한 상태이며 AP통신을 통해 “러시아 지사가 온라인에서 부적절한 프로모션을 진행한 걸 유감스럽게 생각한다”며 “우리 기업의 가치에 반하는 일이었으며, 다시는 이런 일이 없도록 하겠다”고 해명했다.AP통신은 “러시아에서는 아직 성 차별적인 광고가 만연하다”면서 “특히 스포츠 관련 광고에서 더욱 자주 사용된다”고 지적했다. 친(친) 크렘린 성향의 모스코브스키 콤소몰레츠의 기사에도 버젓이 “외국인 팬을 유혹하고” 그들과 수다를 떠는 방법이 게재됐다. 스포츠 웹사이트 챔피오내트에는 “어떻게 러시아 미녀들이 외국인들에게 덫을 놓는지”란 제목의 기사가 실린다. 유튜브에는 국영 TV 진행자가 외국인 축구팬들을 만날 희망으로 “몇십만의 뱀파이어들이 모스크바에 몰려들고 있다”고 떠벌였다. 챔피오내트는 매일 “으뜸 월드컵 미녀” 순위를 싣고 있고 몇몇 유명 블로거들은 소송이 제기된 상태다. 공산주의 굴레는 벗어났지만 러시아에서는 페미니스트들의 목소리를 좀처럼 들을 수 없다. 성역할 논쟁도 러시아 TV에선 보기 어렵다. 만약 프로그램에서 조금이라도 페미니스트들의 견해에 동의하는 기미라도 보이면 러시아의 전통적 가치를 무너뜨리려는 서방의 선전술에 넘어간 것이란 식으로 역공이 들어온다. 얼마 전 브라질 축구팬들이 러시아 여인과 어울려 포르투갈어로 여성을 노골적으로 비하하는 노래를 불렀는데 브라질에선 엄청난 비난이 쏟아진 반면 러시아에서는 별다른 반응이 없었다. 문제의 러시아 여인은 가사 뜻을 몰라 웃으면서 따라 부르려고 했는데 한 유명 텔레그램 이용자는 “내 생각에 그녀는 그 남자들이 자신을 해외로 데려가줄 것이라고 생각한 것 같다. 하지만 실패”라고 적었다. 러시아에서는 이 남성들을 처벌해달라는 청원이 등장해 2500명 정도가 서명했다. 브라질 언론은 이미 이들 중 일부의 신원까지 파악했다. 여성인권 운동가인 알요나 포포바는 러시아 법이 해외 시민들에게 “여성을 그저 몸뚱아리로 다룰 자유를 느끼게 하는 것 같다”고 꼬집었다. 아직도 러시아에서는 성차별을 처벌할 근거 법률이 없다는 탄식이 이어졌다. 임병선 선임기자 bsnim@seoul.co.kr

판문점 DMZ 유엔사에 넘긴 뒤 美하와이 공군기지로 인도될 듯 북한이 북·미 정상회담 공동성명 이행의 첫 번째 단계로 미군 유해 송환에 곧 나설 것으로 알려졌다. 로이터통신 등 현지 언론은 19일(현지시간) 북한이 앞으로 며칠 안에 한국전쟁 때 실종된 미군을 포함한 병사들의 유해 송환 절차에 나설 것이라고 전했다. 로이터는 복수의 미국 정부 관계자 발언을 인용, “북한이 한국의 유엔군 사령부에 유해를 송환할 것이며, 그 후 하와이 공군기지로 이송될 예정”이라고 보도했다. ABC방송과 AP통신은 최대 200구의 미군 유해가 곧 송환될 것으로 보인다고 전망했다. CNN도 미 정부 관리 발언을 인용, “북한이 (유해를) 빨리 송환한다면 우리는 이번 주 내로 받을 준비가 돼 있다”면서 “정확한 송환 날짜나 장소가 최종 확정된 것은 아니다”라고 전했다. CNN은 이어 북한이 비무장지대의 유엔사에 유해를 넘기고, 유엔사는 간소한 행사를 한 뒤 곧바로 미군 측에 이를 인도하는 방식으로 유해 송환이 이뤄질 것으로 내다봤다. 워싱턴의 한 소식통은 “일단 미군 유해가 하와이 히컴 공군기지나 네브래스카주 오풋 공군기지 두 곳 중 한 곳으로 보내질 것으로 보인다”면서 “신원 확인은 유해의 유전자와 부모와 친지 등의 유전자를 대조해 보는 방법으로 이뤄질 것”이라고 말했다. 미 정부는 한국전쟁 실종자(MIA)로 분류된 병사 친지들의 유전자를 확보해 놓고 있다. 이번 미군 유해 송환 문제는 도널드 트럼프 미 대통령이 지난 12일 싱가포르 북·미 정상회담에서 강력히 주장해 합의문에 포함됐다. 북한은 일단 ‘비핵화’와 관련 없는 유해 송환부터 합의 이행에 나설 것으로 관측된다. 미 국방부 등에 따르면 한국전쟁에서 전사한 미군은 3만 6000여명에 달한다. 7700명의 미군이 아직 유해가 회수되지 않은 채 행방불명 상태다. 이 중 5300명은 북한에서 실종됐다. 미군은 1996~2005년 북한군과 합동으로 33회의 유해 발굴에 나서 229명의 유해를 회수했다. 그러나 미 정부는 2006년 북한이 첫 핵실험을 하자 미군의 유해 발굴 작업을 안전 문제를 이유로 중단시켰다. 워싱턴 한준규 특파원 hihi@seoul.co.kr

●카이스트, AI 윤리 국제 세미나 카이스트(총장 신성철)가 ‘인공지능 길들이기: 공학, 윤리, 정책’이란 제목으로 인공지능(AI)의 윤리적 활용을 주제로 한 국제 세미나를 21일 서울 중구 웨스틴조선 호텔에서 연다. 이번 세미나는 급속도로 발전하고 있는 AI 기술을 책임 있게 개발해 윤리적으로 활용하기 위한 공학적, 정책적 방안을 논의하는 자리다. 이번 세미나에는 올 초 카이스트의 국방연구를 문제 삼아 전 세계 관련학자들의 카이스트와 공동연구 보이콧을 주도한 토비 월시 호주 뉴사우스웨일스대 교수도 참석해 ‘자율적 살상무기: 인공지능 연구자는 무엇을 해야 하는가’라는 주제발표를 할 예정이다. 이 밖에도 안스가 쿠너 영국 노팅엄대 교수, 에마 아리사 일본 도쿄대 교수, 카이스트 이수영 교수도 주제발표자로 나선다. ●동물의 육감 메커니즘 규명 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌인지과학전공 김규형 교수팀이 동물의 여섯 번째 감각으로 불리는 ‘자기수용감각’의 작동 메커니즘을 규명했다고 19일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스 바이올로지’ 최신호에 실렸다. 신체의 위치, 방향, 움직임을 감지하고 제어하는 자기수용감각에 이상이 생길 경우 움직임이 부자연스러워지고 보행 이상을 비롯한 각종 행동장애가 발생한다. 연구팀은 예쁜꼬마선충을 이용한 실험을 통해 기존에 알려진 것과 달리 소뇌가 아닌 ‘TRO1’과 ‘TRP2’라는 유전자가 자기수용감각을 통제해 동물의 행동을 조절한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 이번 연구결과를 통해 자기수용감각 이상으로 인한 보행장애 치료제 개발에 도움을 줄 것으로 기대하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

개그맨 박명수 딸 민서 양이 폭풍 성장한 모습으로 놀라움을 주고 있다. 19일 박명수 아내 한수민이 SNS를 통해 딸 민서 사진을 공개했다. 앞서 박명수-한수민 가족은 이탈리아 여행을 떠난 바 있다. 이날 한수민은 자신의 인스타그램에 “피사의 사탑 #박명수 #한수민 #박민서”라는 내용의 글과 함께 사진을 올렸다.공개된 사진에는 피사의 사탑 앞에서 포즈를 취하고 있는 박명수, 한수민, 딸 민서 모습이 담겼다. 특히 방송 등에서 공개되지 않았던 딸 민서의 폭풍 성장 모습이 눈길을 끌었다. 민서 나이는 올해로 11세다. 민서는 검은색 반소매 티셔츠에 반바지를 입고, 검은색 선글라스로 멋을 낸 채 포즈를 취하고 있다. 이를 본 네티즌은 “우와 민서 엄청 많이 컸네요”, “아직 어릴 줄 알았는데 어른이네요 어른!”, “엄마 미니미. 얼굴은 잘 안 보이지만 엄마 닮았네”, “우월한 유전자. 길쭉길쭉하네요”, “예쁘다 민서. 건강하게 잘 자라렴”이라는 반응을 보였다. 한편 박명수와 한수민은 지난 2008년 4월 결혼, 결혼 4개월 만에 첫 딸 민서 양을 얻었다. 사진=한수민 인스타그램 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

불면증은 가장 흔한 수면 장애로 우리나라에서 23%의 유병률을 보이고 있다. 불면증은 적절한 수면을 취할 기회와 환경을 제공해도 잠들기 어렵고, 잠이 들어도 자주 깨며, 새벽에 일찍 깨는 것을 가리킨다. 이런 현상이 주 3회, 3개월 이상 지속되면 불면장애로 진단한다. 불면증은 삶의 질을 떨어뜨리고 신체적·정신적 건강에 심각한 영향을 줄 수 있는 질환이다. 어떻게 자고 싶어도 잘 수 없는 상태에 이르는 것일까.미국 뉴욕시립대의 스필만 박사가 제안한 ‘불면증 발생의 3가지 행동 모델’은 30년이 지난 지금도 유효하다. 불면증은 선행 요인, 유발 요인, 지속 요인 등 세 가지 요인이 상호 작용해 발생한다는 것이다. 첫째, 원래 가지고 있던 성격이나 스트레스에 대한 민감성, 유전적 특성을 포함한 개인의 특성을 선행 요인이라고 한다. 불면증은 이런 개인적 특성이 기본적으로 영향을 준다. 지난해 네덜란드의 다니엘 포스튜마 교수는 국제 협력 연구를 통해 7500여 명의 전유전체 관련성 분석을 실시했다. 그 결과 불면증과 연관된 유전자를 발견해 국제학술지 ‘네이처 제네틱스’에 보고했다. 또 불면증 호소와 내성적인 성격, 대사 경향은 유전적으로 양의 상관관계를 나타냈다. 이 연구는 불면증과 연관된 유전자가 선행요인으로 작용할 수 있음을 보여준다. 둘째, 별 문제 없이 지내던 사람도 실직, 실연, 사건, 사고 등에 의해 스트레스가 발생하면 급성 불면증이 시작될 수 있는데 이를 유발 요인이라고 부른다. 셋째, 스트레스 발생 이후 급성 반응은 점차 줄지만 잠을 못 자는 것에 대한 불안, 걱정이 증가하고 이에 대한 잘못된 대처가 고착화되면서 유발 요인과는 별개의 잘못된 수면 행동이 나타난다. 이를 지속 요인이라고 한다. 지속 요인이 작동하면 뇌가 과도하게 활성화돼 만성적인 불면증으로 연결된다. 불면증 환자는 잠을 잘 못 자기도 하지만 잠을 잘 때 뇌가 과하게 활성화돼 있다. 반대로 깨어 있을 때는 뇌활성이 저하돼 낮 동안 기능 저하를 경험한다. 불면증을 치료하려면 과하게 활성화된 뇌를 다시 정상 수준으로 낮춰야 한다. 급성기에 효과적인 것은 ‘약물요법’이다. 불면증 치료제는 공통적으로 각성을 유발하는 뇌회로를 억제하는 기능이 있다. 하지만 약물 효과가 정확하게 뇌의 어떤 부위에 영향을 미치는지는 명확하게 밝혀지지 않았다. 2016년 영국 임페리얼칼리지의 윌리엄 위즈덴 교수팀은 불면증 치료제 ‘졸피뎀’의 작용 부위를 밝히는 실험을 진행했다. 졸피뎀에 반응하지 않도록 유전자를 조작한 쥐에서 뇌 시상하부의 ‘히스타민 뉴런’에서만 졸피뎀 반응을 되살리자 수면 유도 효과가 회복됐다. 반면 ‘대뇌피질 뉴런’의 졸피뎀 반응을 되살렸을 때는 수면 유도 효과가 크지 않았다. 향후 시상하부의 히스타민 뉴런만을 목표로 하는 약물을 개발한다면 좀더 자연스런 수면을 유발할 수 있을 것이다. 하지만 만성 불면장애를 약물만으로 치료할 수는 없다. 지속 요인은 수면에 대한 잘못된 이해, 과도한 기대 등 ‘인지적 오류’를 포함하고 있다. 불면증 환자들은 실제 수면량보다 자신이 적게 잔 것으로 보고하는 경향이 있다. 지난해 미국 브리검영대의 대니얼 케이 박사팀은 이런 불일치가 수면 중 비정상적인 두뇌 활성과 관련됐다는 것을 발견했다. 수면 중 뇌의 오른쪽 전섬엽, 왼쪽 대상피질의 활성이 저하된 환자들은 실제보다 적게 잔 것으로 보고했다. 수면에 대한 올바른 이해와 건강한 수면 습관 형성을 돕는 ‘인지행동치료’를 병행해야 효과적인 치료와 재발 방지가 가능하다는 것이다. 불면증에 대한 뇌과학적 연구는 불면증이 심리적인 현상이 아닌 뇌신경의 이상 현상을 동반하고 있음을 밝히고 있다. 즉 생물학적인 요소와 환경·심리적인 요소의 복합적인 상호 작용으로 불면증이 발생한다. 이것이 불면증 치료가 단순한 약 처방으로 끝나지 않고 다양한 요소를 고려한 통합적인 접근을 필요로 하는 이유다.

대학종합병원이나 대형병원에서 심혈관센터를 보기란 그리 어렵지 않다. 얼마 되지 않은 짧은 기간에 많은 심혈관센터가 생겨났거나 증축됐다. 초등학생이라도 알다시피 심혈관에 문제를 일으키는 가장 큰 원인은 지질의 일종인 바로 ‘콜레스테롤’이다.우리 몸에서 콜레스테롤은 일정 정도는 반드시 필요하다. 인체 세포는 주로 인지질로 이루어진 막으로 둘러싸여 있다. 세포가 필요로 하는 물질을 세포 안으로 들여오거나 신진대사 결과 생긴 쓸데없는 부산물을 세포 밖으로 내보낼 때는 반드시 세포막을 통과해야 한다. 이런 수송이 제대로 수행되려면 인지질로 이루어진 세포막이 너무 딱딱하지도, 너무 부드럽지도 않은 적절한 수준에서 유동성이 유지돼야 한다. 그러지 않으면 세포는 생존할 수 없다. 콜레스테롤은 바로 이 유동성을 일정 범위에서 유지하는 데 관여한다.우리 몸에 콜레스테롤이 어느 정도 있는지는 혈중 콜레스테롤 수치로 정하는데 혈액 100㎖에 들어 있는 양으로 표시한다. 일반적으로 200㎎ 이하이면 정상으로 간주하고 있다. 혈중 콜레스테롤에는 LDL, 중성지방, HDL 등이 포함된다. 상대적으로 단백질이 많은 고밀도 지질 단백질인 HDL은 LDL을 제거하는 ‘좋은’ 콜레스테롤로 알려져 있다. 정작 우리가 관심을 가져야 할 것은 LDL 수치다. 단백질 밀도가 상대적으로 낮은 지질 단백질인 LDL은 ‘나쁜’ 콜레스테롤로 그 수치가 130㎎ 이하일 때 정상으로 본다. LDL이 정상 수준 이상이 되면 혈관 내에 쌓이면서 혈액이 통과할 수 있는 공간을 좁게 만들어 고혈압, 동맥경화 등 각종 심혈관 질환을 일으킨다. 뇌로 가는 혈관이 막혀 버릴 경우 뇌졸중을 일으키고 관상동맥이 막히면 심장마비 등이 발생하는 것이다. LDL을 포함한 혈중 콜레스테롤의 양은 콜레스테롤의 합성에 사용되는 지방(특히 포화지방)을 많이 섭취할수록 증가한다. 그래서 의사들이 먹는 것에 주의를 기울이고 규칙적인 운동으로 지방을 태우라고 하는 것이다. 고(高)콜레스테롤증은 치명적인 유전병 중 하나다. 혈중 LDL 수용체의 유전자가 잘못되면 이 유전병이 발생한다. 잘못된 유전자를 부모 중 한 명으로부터 물려받을 경우 자손은 혈중 콜레스테롤 수치가 300~400㎎까지 올라가 30대 중반에 목숨을 잃게 된다. 만약 부모 양쪽에서 이 유전자를 물려받으면 콜레스테롤 수치는 무려 800㎎까지 오르게 되고 5세 전후로 심장마비를 일으키는 것으로 알려져 있다. 다행히 의학계에서는 LDL 수용체를 증가시켜 혈중 콜레스테롤 수치를 조절할 수 있는 약을 개발해 사용 중이다. 그런데 왜 HDL이나 LDL 같은 콜레스테롤은 단백질과 결합한 형태를 가지는 걸까? 콜레스테롤은 스테로이드의 일종이다. 스테로이드는 지방, 인지질, 왁스 등과 함께 지질에 속한다. 다른 지질과 마찬가지로 스테로이드도 물에 잘 녹지 않는 성질을 갖고 있기 때문에 혈액 속에서 운반될 때 물에 녹는 단백질의 도움을 받게 된다. 그래서 콜레스테롤은 LDL, HDL 등 형태를 갖게 되는 것이다. 우리가 많이 들어 본 에스트로겐이나 테스토스테론은 성(性)에 따른 성장과 발달을 조절하는 호르몬이다. 성 호르몬도 스테로이드의 일종으로 구조적인 면에서 콜레스테롤의 사촌 격이다. 에스트로겐은 여성성의 발달과 성숙, 그리고 배란을 조절하고 기억과 감정에 영향을 미친다. 테스토스테론은 남성 생식기의 형성과 남성성의 발달, 정자 생산을 조절하고 근육 발달을 자극한다. 그런데 에스트로겐과 테스토스테론은 동일한 구조에 OH, O, CO, CH※ 등 원자나 원자들의 결합 형태만 약간 다를 뿐 거의 유사하다. 요즘 우리 사회는 여성과 남성이 마치 전혀 다른 종족같이 대립하고 있다. ‘여혐’과 ‘남혐’이라는 혐오스럽고 공포스러운 말들이 난무한다. 생물학적으로는 거의 다르지 않은데 말이다.

미국의 한 남성이 자신에게 친아들이 있다는 사실을 50년 만에야 알게 됐다. 15일(이하 현지시간) 미국 ABC는 캘리포니아에 사는 톰 누베만과 그의 아들 짐 헤이즈가 반백년 만에 처음 만나게 된 사연을 전했다. 보도에 따르면 헤이즈는 양부모의 많은 사랑을 받고 자랐지만, 자신이 입양됐다는 사실도 잊지 못했다. 그는 20대가 되자 친부모가 누구인지 더욱 궁금해졌고, 결국 입양기관에 도움을 요청했다. 기관은 헤이즈에게 생모에 대한 일부 정보를 주었고, 헤이즈는 연락을 취했다. 그러나 생모는 그를 만나고 싶어하지 않았다. 친아버지에 대해 물어도 묵묵부답이었다. 그는 “나는 약간 혼란스러웠다. ‘어떻게 이럴 수가 있지’라는 생각이 들었고, 너무 놀랐다”며 생모에게 거절당했던 순간을 기억했다. 또 다시 20년이라는 세월이 흘렀다. 그 사이 헤이즈는 결혼을 했고 자신의 가정을 꾸렸다. 하지만 마음 한켠에는 여전히 친부에 대한 궁금증이 풀리지 않았다. 그는 지난해 친구들에게 미국의 가계(家系) 조사 서비스업체인 ‘앤세스트리닷컴’에 유전자 검사를 받아보라는 권유를 받았고, 기대 이상의 소식을 들었다. 유전자 검사 후 헤이즈가 이니셜 T, N을 가진 남성과 동일한 염색체를 가진 부자 사이라는 결과를 얻었다. 단지 이니셜 정도였지만, 그는 몇 개월에 걸쳐 인터넷을 샅샅이 뒤졌고, 마침내 톰 누베만이라는 인물을 찾았다. 그리고 지난 3월 그는 큰맘 먹고 친부에게 전화를 걸었다. 전화로 모든 이야기를 듣게 된 누베만은 깜짝 놀라 말문을 열지 못했다. 누베만은 아들에게 “결혼하기 전 생모와 잠깐 만났다 헤어졌는데, 그녀는 임신 사실을 말하지 않았고, 아이를 입양기관에 보냈기에 친아들이 있는지 알 길이 없었다”고 설명했다. 몇 달 동안 전화로 이야기를 나눈 두 사람은 최근 처음으로 만났다. 헤이즈가 “일생 동안 생부의 신원을 찾으려했다. 아버지가 어머니처럼 나를 회피하지 않아 다행이다”라고 말하자, 누베만은 “너로 인해 내 인생에 변화가 찾아왔다. 50년 동안이나 기다리게 해서 미안하다”며 눈시울을 붉혔다. 사진=ABC캡쳐 안정은 기자 netineri@seoul.co.kr

유전자 스위치를 끄고 켜는 것만으로 ‘원더우먼’이 태어난 아마존 데미스키라 왕국처럼 여자들만 사는 세상으로 만들 수 있을까.영국 프랜시스 크릭 연구소, 애버딘대 의과학연구소, 미국 노스웨스턴대 의대 산부인과, 프랑스 국립과학연구소·몽펠리에대 인간유전연구소 공동연구팀이 암컷을 수컷으로 바꾸는 DNA 스위치를 발견하고 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 15일자에 발표했다. 모든 인간 배아는 아무런 변화가 없으면 여성으로 성장하게 된다. 그런데 유전자 초기 단계에 특이 변화가 발생하면서 남성의 성을 갖게 된다. 연구팀은 생쥐 배아 실험 결과 Y염색체에 있는 ‘SRY’라는 유전자가 배아 발생 초기 단계에서 변화를 일으켜 수컷의 특징을 갖게 된다는 사실을 확인했다. 연구팀에 따르면 SRY 유전자에 ‘Sox9’ 유전자 스위치를 켜면 배아가 수컷으로 발달하게 된다고 밝혔다. 로빈 러벌배지 프랜시스 크릭 연구소 박사는 “이번 연구는 그동안 미스터리로 남아 있던 생식샘의 기능을 이해할 수 있게 도울 뿐만 아니라 다양한 질병 원인을 규명하는 데 응용될 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

●극미량 가스에 변색 ‘나노센서’ 개발 카이스트 신소재공학과 김일두 교수팀은 황화수소와 반응하면 흰색에서 갈색으로 변하는 염료물질 ‘아세트산납’을 고분자 나노섬유 표면에 결합시켜 극미량의 가스도 맨눈으로 신속하게 확인할 수 있는 색변화 센서를 개발했다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 미국 화학회가 발간하는 국제학술지 ‘분석 화학’ 최신호에 실렸다. 기존 가스검출 센서는 검출 한계가 5으로 사람의 호흡에 포함돼 있는 1 수준의 황화수소는 감지하지 못한다는 단점이 있다. 이번에 개발한 색변화 센서는 표면적이 넓은 나노섬유를 기반으로 하고 있기 때문에 미세한 가스까지 정확하게 검출할 수 있을 정도로 감도가 우수하다. 이번 기술을 적용하면 날숨만으로도 각종 질병 진단은 물론 마약 검사, 유해 환경가스 검출 등에 활용할 수 있을 것으로 예상된다. ●‘건강100세 식품 개발’ 토론회 열려 한국과학기술한림원(원장 이명철)은 12일 오후 3시 서울 중구 프레스센터에서 ‘건강 100세를 위한 맞춤식품 필요성과 개발 방향’을 주제로 ‘제127회 한림 원탁토론회’를 열었다. 토론자로 참석한 박상철 전남대 석좌교수는 해외 장수인들의 식단을 소개하고 한국 전통 장수식단의 우수성과 새로운 장수식단 개발의 선행 요건을 제안했다. 이미숙 한남대 명예교수는 급격히 증가하는 노인들의 건강연령을 위한 개인별 맞춤형 식단 개발의 필요성과 국가의 정책적 지원, 기업 투자 필요성에 대해 강조했다. 김경철 테라젠이텍스 부사장은 미래 맞춤 의학에 대해 설명하고 개인 유전체 분석을 통해 유전자 맞춤 영양과 식단의 필요성을 강조하고 이를 통해 유전자를 건강하게 만드는 원리를 발표했다.

21세기 최고의 발명품으로 불리는 ‘스마트폰’의 기능은 사실 완전히 새로운 것은 아니었다. 무선 전화, 문자 메시지, 카메라, 무선 인터넷, 터치 스크린 등 우리가 평소에 사용하던 기능들이 하나의 기기 안에 들어간 것이다. 어떻게 보면 완전히 새로울 것 없었던 스마트폰은 이제 우리 일상에 없어서는 안 되는 존재가 됐다.얼마 전 미국국립암연구소(NCI) 연구진이 스마트폰처럼 여러 방법을 합친 암 치료법이 매우 효과적이었다는 내용의 연구 결과를 발표했다. 항암치료와 호르몬치료에도 모두 효과가 없었던 한 유방암 환자가 새로운 면역치료법으로 유방암 세포가 사라졌고 22개월이 흐른 뒤에도 재발하지 않았다는 것이다. 하지만 이 면역치료법은 완전히 새로운 치료 전략은 아니었고, 그동안 존재해 왔던 여러 전략을 합친 치료법이었다. 연구 결과의 핵심은 암세포에 돌연변이가 많으면 많을수록 ‘면역 항암제’ 효과가 좋아진다는 것이었다. 면역 항암제란 환자의 면역력을 키워 암세포만 골라 공격하는 치료제다. 암은 유전자 돌연변이에서 시작한다. 만약 암세포가 돌연변이를 많이 갖고 있다면 돌연변이로부터 만들어지는 ‘종양 유발 단백질’의 종류도 많아진다. 체내 면역세포들이 종양 유발 단백질 중 하나를 ‘이상 항원’으로 알아보고 정상세포와 구별해 공격할 확률이 높아지는 것이다. 하지만 돌연변이 개수가 단순히 많다는 이유만으로 효과가 높아지는 것은 아니다. 돌연변이로부터 발생한 종양 유발 단백질이 면역세포가 알아볼 수 있는 항원 역할을 할 수 있어야 한다. 이런 종양 유발 단백질을 ‘신항원’이라고 한다. 다르게 해석하면 신항원을 알아보고 공격할 수 있는 면역세포나 림프구도 있어야 한다. NCI 연구진은 돌연변이를 찾아내기 위해 종양 유전자 분석을 하는 동시에 종양 사이에 침범해 있는 ‘종양 침윤 림프구’도 분리했다. 분리한 종양 침윤 림프구 중에서 4개의 돌연변이 단백질에 반응하는 것을 찾을 수 있었다. 종양 침윤 림프구를 실제로 이용하기 위해서는 고개 하나를 더 넘어야 한다. 림프구가 우리 몸 안에 있는 모든 암을 공격하려면 충분한 수의 림프구가 필요하다. 적을 제압하려면 우리 병사가 충분히 있어야 하는 것과 같다. 연구진은 종양 침윤 림프구를 체외에서 증폭해 충분한 수를 얻은 뒤 환자에게 투여했다. 환자의 림프구여서 거부 반응도 없다. 넘어야 할 산은 또 있다. 환자 몸에서 얻은 종양 침윤 림프구는 이미 기능이 억제돼 있다. 종양 침윤 림프구가 적절한 기능을 발휘했다면 암이 자라지 말았어야 한다. 그래서 연구진은 ‘면역 관문 억제제’를 종양 침윤 림프구와 함께 투여해 림프구가 재활성화하도록 했다. 그리고 놀라운 결과를 얻었다. 이후 유방암 환자뿐 아니라 간암 환자와 대장암 환자에서도 좋은 결과를 얻었다. 그동안 면역치료가 잘 듣지 않는 것으로 알려진 종양에서 얻은 결과여서 더욱 흥분되는 결과다. 하지만 앞으로 임상 진료에 사용하기에는 넘어야 할 산이 여전히 많다. 각 과정을 이용하려면 많은 시간과 비용, 적절한 시설, 장비가 필요하다. 그럼에도 불구하고 이 ‘종양 침윤 림프구 입양면역 세포치료법’은 우리가 갖고 있는 다양한 지식을 하나로 엮은 치료법인 동시에 새로운 치료법이다. 그리고 지금까지 보여 준 성과만으로도 앞으로 큰 기대를 갖게 한다. 세계에서 가장 많이 사용하는 스마트폰인 ‘아이폰’을 만든 스티브 잡스는 이렇게 말했다. “창조는 단순히 여러 가지 요소를 하나로 연결하는 것이다.”

세계 최초로 인공수정 방식을 통해 멸종위기 야생생물 1급인 반달가슴곰 새끼가 태어났다. 앞으로 반달가슴곰 복원 개체군의 다양한 유전적 특성을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.환경부 국립공원관리공단은 전남 구례군 종복원기술원 증식장에 있는 반달가슴곰 어미 2마리가 지난 2월에 각각 출산한 새끼 2마리의 유전자를 분석한 결과 인공수정으로 태어난 개체인 것으로 확인했다고 10일 밝혔다. 다만 한 마리는 지난달 초 어미가 키우는 과정에서 알 수 없는 원인으로 죽었다. 다른 한 마리는 오는 8~9월 야생 적응 훈련을 받고 올가을 야생으로 돌아간다. 국립공원공단 연구진은 지난해 7월 증식장에 있는 4마리 암컷 곰을 대상으로 인공수정을 시도했다. 암컷 곰들이 증식장 안에서 자연교미를 했을 수 있기 때문에 태어난 새끼를 포획해 유전자를 분석한 결과 두 마리가 인공수정으로 태어난 개체임을 확인했다. 곰은 지연 착상, 동면 등 독특한 번식 메커니즘 때문에 연구에 어려움이 있었다. 세계적 희귀종인 판다는 중국 과학자들이 수십년간 인공수정을 시도했지만 2006년에야 성공했다. 미국 신시내티동물원, 스미소니언연구소에서도 각각 북극곰과 말레이곰을 대상으로 2008년부터 인공수정을 시도하고 있지만 아직 새끼를 출산한 사례는 없었다. 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr

멸종위기 야생생물 Ⅰ급인 반달가슴곰 새끼가 세계 최초로 인공수정 방식을 통해 태어났다. 반달가슴곰 복원 개체군의 다양한 유전적 특성을 확보할 것으로 기대된다. 환경부 국립공원관리공단은 전남 구례군 종복원기술원 증식장에 있는 반달가슴곰 어미 2마리가 지난 2월에 각각 출산한 새끼 2마리의 유전자를 분석한 결과 인공수정으로 태어난 개체인 걸로 확인했다고 10일 밝혔다. 다만, 한 마리는 올해 5월 초 어미가 키우는 과정에서 알 수 없는 원인으로 죽었다. 국립공원공단 연구진은 지난해 7월 증식장에 있는 4마리 암컷 곰을 대상으로 인공수정을 시도했다. 암컷 곰들이 증식장 안에서 자연교미를 했을 수 있기 때문에 태어난 새끼를 포획해 유전자를 분석한 결과 두 마리가 인공수정으로 태어난 개체임을 확인했다. 50%의 성공률을 보인 것이다. 곰은 지연 착상, 동면 등 독특한 번식 매커니즘 때문에 연구에 어려움이 있다. 세계적 희귀종인 판다는 중국 과학자들이 수십 년간 인공수정을 시도하고 있지만, 성공률은 25% 미만이다. 지난 2006년에서야 최초로 인공수정에 성공했다. 미국 신시내티동물원, 스미소니언연구소에서도 각각 북극곰과 말레이곰을 대상으로 2008년부터 인공수정을 시도하고 있지만, 아직 새끼를 출산한 사례는 없다. 이번에 인공수정으로 태어난 새끼 1마리는 올해 8~9월쯤 증식장 인근의 자연적응훈련장으로 옮겨 야생적응 훈련을 받는다. 올해 가을 야생으로 방사한다. 오경진 기자 oh3@seoul.co.kr

천연기념물로 지정된 동물을 수입하거나 반입하는 경우 문화재청에 신고하도록 하는 법이 지난달 29일부터 시행되고 있다. 천연기념물로 지정된 동물을 수입한다니, 천연기념물은 우리 고유종인데 수입이 무슨 말인가 하고 의아해하는 사람들이 많을 것이다. 우리나라에서 절멸되어 1996년 독일과 러시아로부터 들여온 황새는 천연기념물 제199호로 지정됐고, 천연기념물 제198호 따오기 역시 중국으로부터 수입해 증식·사육하는 중이다.이들 황새와 따오기는 국외에서 들여온 뒤 문화재보호법에 따른 현상변경(사육) 허가를 받음으로써 천연기념물의 지위를 획득했다. 그동안 문화재보호법에는 수입된 동물에 대한 천연기념물 지정과 관련된 조항이 따로 없었기 때문에 수입된 동물들이 천연기념물과 동일한 종인 경우 문화재 현상변경 허가를 통해 천연기념물로서 보호를 받아 온 것이다. 환경부 통계에 따르면 2010년부터 2016년 5월까지 두루미, 수달, 점박이물범 등 천연기념물과 동일종일 가능성이 있는 14개 생물종 111마리가 수입된 것으로 나타났다. 하지만 이런 통계만으로 천연기념물의 현황을 파악하기 어려운 이유는 천연기념물인 동물의 종별로 많게는 14종, 적게는 2종의 아종이 존재하기 때문이다. 아종들이 자연에 방사될 경우 본래 자연환경에 서식하고 있던 천연기념물 동물과의 교잡이 일어날 수 있고, 이들로부터 태어난 2세는 유전자 오염에 따른 잡종이 됨으로써 천연기념물로서의 유전적 특이성을 잃게 될 수 있다. 따라서 지난달부터 시행되는 수입신고제도는 통계상의 데이터를 확보하는 것 이상으로 천연기념물의 보존은 물론 유전 자원의 보존·연구·활용 측면에서 중요한 의미를 지닌다. 지금도 야생동물의 보호와 관련한 다수의 법률이 있긴 하다. 그러나 천연기념물로의 지정 및 보존은 단순히 환경적 측면에서의 생물종 보전 이외에도 우리 민족의 삶과 풍습, 사상과 신앙이 녹아 있는 문화유산으로서의 가치도 지니고 있다. 따라서 천연기념물로 지정된 종의 수입·반입 신고제도는 현행법과 불일치하는 관행을 해소하고 유전적으로 오염되지 않도록 해 우리의 삶과 역사를 함께해 온 천연기념물의 고유성을 지켜 나가는 기초가 될 것이다. 한편 천연기념물로 지정된 동물종의 수입신고제도는 사후신고제로, 수입이나 반입 그 자체를 규제하지는 않는다. 수입 또는 반입한 자가 수입 후 직접 문화재청에 신고해야 하기 때문에 신고자는 추가 부담을 느낄 수도 있고, 이를 행정상 제재로 강제할 경우 과도한 규제라는 비난을 받을 우려가 있다. 현재 야생동물의 수입·반입 규제는 환경부가, 가축은 농림축산식품부가 관리하고 있으니 정보공유를 통해 신고자의 번거로움을 해소하는 방안도 검토해 보면 좋겠다. 나아가 문화재청은 천연기념물 및 수입 동물에 대한 데이터베이스를 구축하고 유관기관이 보유한 정보들을 상호 연계할 수 있는 방안을 마련해야 할 것이다. 천연기념물을 보전하는 것은 우리 민족의 혼을 후손에게 물려주는 의미도 지니고 있다. 새롭게 도입되는 제도의 성공적인 안착을 기대해 본다.

배우 성유리가 6월 호국보훈의 달이자 6일 현충일을 맞아 국방부 유해발굴감식단의 홍보 영상에 재능기부를 했다. ‘10년, 약속의 시간’이라는 제목의 영상에는 국방부 유해발굴감식단의 지난 노력과 앞으로의 계획이 담겨 있다. 내레이션을 담당한 성유리는 “이런 국가적인 중요 사업에 함께할 수 있어서 영광이다. 전사자 유해가 하루빨리 가족의 품으로 돌아갈 수 있도록 이 영상이 조금이나마 도움이 됐으면 좋겠다”고 전했다. 홍보 영상은 한국어와 영어 버전으로 각각 제작됐다. 특히 영어로 제작된 영상은 미국, 호주 등 6.25전쟁에 참전한 21개 국가를 포함한 전 세계 주요 50개국의 한인회 커뮤니티등에 올려 외국인 참전용사의 참여를 이끌어낼 예정이다. 유해발굴감식단 홍보대사인 서경덕 성신여대 교수는 “지금 이 순간에도 6.25전사자 유해가 차가운 땅속에서 우리의 손길을 애타게 기다리고 있다. 하지만 이런 사실조차 우리가 잊고 지내는 것이 안타까워 영상을 제작하게 됐다”고 전했다. 유해발굴감식단 단장인 이학기 대령은 “유해발굴사업의 성과를 높이려면 무엇보다 6.25전사자 유해소재에 대한 제보 및 유가족들의 유전자 시료채취가 매우 중요하다”며 “국민들의 적극적인 동참을 호소한다”고 강조했다. 한편 국방부 유해발굴감식단은 지금까지 혜리·진구·박하선 등 배우들과 함께 영상을 제작했으며, 앞으로 더욱 다양한 영상 캠페인을 통해 국민의 지속적인 관심을 유도할 예정이다. 문성호 기자 sungho@seoul.co.kr

인간은 잡식 동물로 여러 가지 다양한 음식을 먹어야 살 수 있다. 만약 인간이 한 가지 음식만 고집한다면 심각한 영양실조에 빠질 것이다. 하지만 자연계에는 풀만 뜯어먹는 초식 동물처럼 한 가지 종류의 식량에 의존해서 사는 동물들이 흔하다. 물론 식물 안에는 여러 가지 다양한 영양소가 존재할 뿐 아니라 대부분의 동물이 자신이 먹는 먹이에서 필요한 영양분을 합성할 수 있는 능력이 있어 살아가는 데 큰 문제가 없다. 하지만 자연계에는 더 극단적인 사례도 존재한다. 예를 들어 식물 자체가 아니라 식물의 수액을 먹고 사는 진딧물 같은 곤충은 사실 인간의 관점에서 보면 설탕물만 먹고사는 것과 다를 바 없다. 식물의 줄기에서 나오는 수액에는 광합성의 산물인 포도당 같은 탄수화물이 대부분이고 지방이나 단백질은 거의 없다. 이런 먹이 때문에 진딧물 가운데는 남아도는 당분을 분비하는 종류가 많으며 이 당분 때문에 개미 같은 곤충의 보호를 받는다. 아무튼 이들이 탄수화물만 먹고 사는 곤충이기 때문에 과거 생물학자들은 진딧물이 대부분의 단백질을 스스로 합성할 수 있는 능력이 있다고 생각했었다. 하지만 최근 연구 결과는 그런 대사 능력이 없다는 사실을 보여줬다. 그럼에도 이들이 단백질 결핍에 시달리지 않는 이유는 단백질을 합성하는 공생 미생물 덕분이다. 물론 숙주가 할 수 없는 여러 가지 대사 과정을 대신해주는 대신 숙주의 몸속에서 보호를 받는 공생 미생물은 흔하지만, 진딧물 공생 미생물은 아예 숙주 세포 속에서 살아간다는 점이 독특해 생물학자들의 주목을 받고 있다. 일반적인 공생 미생물이 소화기관에 존재하는 것과는 달리 이 공생 미생물은 박테리오사이트(Bacteriocyte)라는 특화된 세포 안에 들어가 살아간다. 흥미롭게도 이 공생 미생물은 진딧물이 섭취하는 극소량의 질소만 가지고 아미노산을 합성한다. 이 비결을 알기 위해 미국 캘리포니아 대학의 앨리슨 한센 교수와 대학원생인 김도협은 진딧물의 유전자를 조사했다. 그 결과 진딧물은 DNA 메틸화를 통해 질소가 매우 적은 식물의 수액에서도 효과적으로 아미노산과 질소 자원을 활용할 수 있는 것으로 나타났다. DNA 메틸화는 DNA 자체의 염기 서열에는 변화를 주지 않으면서 유전자를 활성화시키거나 비활성화시켜 표현형을 달리 조절한다. 진딧물의 경우 주로 섭취하는 식물의 수액에 맞춰 DNA 메틸화를 통해 적응하는 것으로 나타났다. 이 연구는 작은 곤충 안에도 더 작은 미생물이 공존할 수 있고 이들의 진화 역시 함께 이뤄졌다는 점을 보여준다. 비록 인간의 관점에서는 해충에 가까울지 모르지만, 이들의 생존 방식을 이해하는 것은 생물 진화 과정에서 매우 중요한 미생물과 숙주의 공진화 과정을 이해하는 데 큰 도움이 될 것이다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com　

“공룡 DNA를 나무 진액이 굳어진 화석인 호박에 갇힌 모기 피에서 추출한다.” “먼 옛날 빙하기 때 죽은 매머드 화석에서 DNA를 뽑아 코끼리 난자를 이용해 매머드를 복원한다.”마이클 크라이턴이 발표한 소설 ‘쥬라기 공원’을 바탕으로 한 스티븐 스필버그의 영화 때문에 많은 사람들은 DNA만 있으면 지구 역사의 뒤안길로 사라진 멸종된 생명체들을 다시 만들어 낼 수 있다고 믿는다. 이런 생각은 DNA가 영원히 변하지 않는 정보를 가지고 있다는 믿음에서 기인한다. 하지만 정말 DNA가 영원히 변치 않는 정보를 가지고 있는 것일까. DNA는 유기 화학물질의 복합체이다. 많은 유기 화학물질이 그러하듯 DNA도 주변 환경에 의해 변화된다. 이런 변화의 대표적인 사례가 돌연변이다. 돌연변이는 DNA에 저장된 정보가 변하는 것이다. DNA는 네 개의 염기들 조합으로 이루어져 있다. DNA를 구성하는 네 개의 염기는 아데닌(A), 시토신(C), 구아닌(G), 티민(T)이다. 네 개의 조합으로 많은 정보를 생체 내에 저장할 수 있다. DNA는 세포가 복제될 때마다 두 배로 늘어난다. 이런 복제 과정에서 가끔씩 잘못된 염기를 끼워 넣는 실수를 하기도 한다. 이런 실수가 제대로 고쳐지지 않으면 잘못된 정보가 DNA에 남게 되면서 돌연변이로 이어지게 되는 것이다. 세포는 끊임없이 대사활동을 하고 있기 때문에 지속적으로 대사 부산물들이 만들어진다. 세포 내 여러 작용들로 없어지기는 하지만 간혹 남아 있는 부산물이 DNA를 공격하는 경우가 있다. 환경적 요인에 의해 DNA가 공격당하는 경우도 있다. 대표적인 경우가 자외선이며 최근 침대에서 검출됐다고 문제가 된 방사선도 DNA 구조를 변화시킨다. 여러 요인으로 공격당한 DNA를 제대로 복구하지 못해도 결과적으로 돌연변이가 생기게 된다. 다행히 생명체는 DNA에 생긴 여러 손상을 수리할 수 있는 메커니즘을 갖고 있다. DNA 손상 복구 기작들은 염기의 변형, DNA의 구조 변형 등 생체를 위협하는 여러 문제들을 효과적으로 인식하고 고치는 기능을 수행한다. 2015년에는 DNA 손상 복구 기작을 처음 발견한 과학자 세 명에게 노벨 화학상이 주어졌다. 결국 DNA도 전자회로에 있는 정보처럼 그 정보가 바뀔 수 있고 다시 복원하거나 변화된 상태로 남아 있을 수도 있는 것이다. 그렇다면 DNA를 정보 저장에 사용할 수는 없을까. DNA 염기서열을 컴퓨터에서 사용하는 이진법 정보 저장과 비슷한 형태로 이용해 정보를 저장하려는 시도가 많이 진행되고 있다. 이진법 저장 방식과 달리 DNA는 4진법을 사용할 수 있어 더 다양한 정보를 저장할 수 있다. DNA에 정보를 저장하는 경우 인터넷 백과사전이라고 하는 위키피디아의 모든 정보를 주사위만 한 크기에 저장할 수 있다는 연구결과도 있었다. 이런 일련의 연구들은 DNA를 차세대 정보저장 방식으로 사용할 가능성을 열었지만 아직까지는 정보를 쓰거나 수정하기 어렵다는 단점을 갖고 있다. 최근 분자생물학과 의학 분야에서 혁명적으로 사용되는 유전자 가위는 DNA에 있는 정보 일부를 삭제하거나 바꾸는 일을 가능하게 해 주었다. 아직까지는 우리가 컴퓨터에 정보를 저장하듯 빠르고 효과적으로 그 일을 수행할 수는 없지만 어느 정도 첨삭이 가능해진 것이다. 생명체가 DNA 복제에 사용하는 효소와 DNA 손상 복구에 사용하는 효소들을 더 효과적으로 이용할 수 있다면 더 많은 양의 정보를 효과적으로 쓰고 수정하는 새로운 바이오 컴퓨터를 만들어 낼지도 모른다. 이런 새로운 컴퓨터가 만들어지면 생명체와 같은 정보체계를 가진 컴퓨터가 만들어질 것이다. 또 이 정보체계를 인공지능(AI)에 탑재한다면 인간이 새로운 생명체를 창조하게 될지도 모른다. 그렇게 된다면 새로운 발전이 시작되겠지만 한편으로는 많은 사회적 문제가 대두되는 두려운 세상이 올지도 모르겠다.