안녕? 나는 ‘예쁜꼬마선충’이야.이름이 귀엽기는 하지만 난 흙 속에서 박테리아를 잡아먹는 1㎜ 정도밖에 안 되는 지렁이처럼 생긴 선형동물이야. 우리는 다리나 날개는 물론이고 눈도 없어. 감각기관으로 주변 온도와 촉감, 냄새를 감지해 먹이를 찾고 친구들이 주변에 있다는 것을 인식하지. 단순해 보이긴 하지만 959개의 세포로 이뤄져 있는, 갖출 것은 다 갖춘 다세포생물이야. 나는 주로 생물의 세포 성장과 분화, 형태 발생의 유전적 조절을 연구하는 ‘발생생물학’ 분야에서 많이 이용되고 있어. 물론 발생생물학자들은 나뿐만 아니라 노랑초파리, 제브라피시, 생쥐 등도 실험에 쓰고 있어. 과학자들이 나를 선호하는 이유는 배양하기 쉽고 냉동 보관도 가능하면서 발생 단계가 비교적 단순하기 때문이야. 알에서 부화한 뒤 4단계의 탈피 과정을 거쳐 성충이 될 때까지 사흘밖에 안 걸리고 평균수명도 2~3주에 불과해. 수정란에서 성체에 이르기까지 세포 분열 양상이 동일하고 몸 전체가 투명해 세포분열이나 분화 과정을 현미경으로 관찰할 수 있다는 장점도 갖고 있거든. 2002년 노벨생리의학상을 수상한 미국 분자과학연구소 시드니 브레너 박사, 미국 매사추세츠공대(MIT) 로버트 호비츠 교수, 영국 웰컴 트러스트 생어센터 존 에드워드 설스턴 경도 나를 실험에 사용해 생명체에서 세포가 분화되고 사멸되는 메커니즘을 처음으로 밝혀냈지. 얼마 전 기초과학연구원(IBS) 식물노화·수명연구단 남홍길 단장과 미국 프린스턴대 콜린 머피 박사 공동연구팀이 나를 이용해 건강 수명을 예측하는 방법을 개발해 유명한 과학학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 11월 20일자 온라인판에도 발표했대. 건강 수명은 단순히 얼마나 오래 살았느냐를 나타내는 평균 수명과 달리 실제로 활동을 하며 건강하게 산 기간을 나타내는 지표야. 연구팀은 우리가 성충이 된 뒤 6일째부터 예외 없이 순간 최고운동 속도가 느려지는 것을 발견했어. 실제 그동안 노화의 지표로 쓰였던 평균이동속도나 머리쪽 움직임 횟수보다 순간 최고운동 속도가 노화나 수명과 더 직접적인 연관성이 있다는 것을 밝혀낸 거지. 또 우리에게서 인슐린 수용체를 제거했더니 노화가 진행되더라도 활발히 움직이며 건강하게 산다는 것을 확인하기도 했다지 뭐야. 이 인슐린 수용체는 우리뿐만 아니라 사람에게도 있대.최근 한국을 비롯한 선진국들은 급격한 고령화 사회로 진입하면서 노년층의 건강한 삶에 대한 사회적 관심이 높아지고 있다고 들었어. 그래서 많은 사람들이 단순히 오래 사는 것보다 신체적으로 건강하게 오래 살고 싶어 한다며? 어쨌든 이번 연구로 1㎜에 불과한 내가 나보다 몇 백배 큰 사람들의 건강한 삶에 도움을 줄 수 있을 것 같아서 정말 기뻐. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리 몸의 신경기관(신경계)은 우리가 살아있는 동안 유지된다. 하지만 이런 기관에서 자극이나 흥분을 전달하는 최소 단위 신경 세포인 ‘뉴런’은 외상이나 질병, 환경적 손상이라는 외부 요인으로 주요 기능을 상실하고 재생하는 능력마저 제한될 수 있다고 한다. 그런데 독일 뮌헨 헬름홀츠 센터 산하 감각생물학과 기관형성 연구소의 에르난 로페스-시어 박사팀이 제브라피시(zebrafish)를 대상으로 한 실험을 통해 손상된 뇌 신경회로의 재생을 촉진하는데 성공했다고 미국 과학전문 매체 사이언스데일리가 17일(현지시간) 보도했다. 제브라피시는 실험모델로 쥐만큼 많이 쓰이는 열대어를 말한다. 이번 연구의 성공 요인은 세포막에 박혀 있는 효소로 알려진 ‘아데닐산고리화효소’(adenylyl cyclase)에 의해 생산되는 전달 분자인 ‘고리형 아데노신인산’(고리형 AMP, cAMP)에 있다고 연구진은 설명했다. 연구진은 이번 실험을 위해 청색광(블루 라이트)에 의해 발현하는 아데닐산고리화효소라는 특정 효소를 사용했다. 청색광 사용으로 효소가 나오는 세포에서 변환하는 고리형 AMP의 분비량을 정확하게 조절할 수 있었다고 한다. 이들은 어류의 경우 옆줄과 뇌를 이어주는 미주신경의 분자인 ‘체측신경’(lateralis)이 아직 발달돼 있지 않은 제브라피시의 유생(larvae)을 대상으로 이런 복구 시스템을 실험했다. 이번 연구에서 주저자로 참여한 얀 시아오 박사과정 연구원은 “청색광을 빛으로 활성시킬 수 있는 ‘아데닐산고리화효소’를 분비하는 신경세포에 비췄을 때 뉴런의 재생 효과가 극적으로 상승했다”면서 “빛 자극을 준 신경 말단은 복구율이 5%밖에 안된 무자극 대조군보다 많은 30%인 것으로 나타났다”고 설명했다. 즉, 이들 과학자는 청색광을 사용해 고리형AMP라는 것을 극적으로 늘려 신경회로의 재생을 자극할 수 있었던 것이다. 이번 연구의 교신저자이기도 한 로페스-시어 박사는 “광 유전학 기술(Optogenetics)은 혁신을 일으킨 신경 생물학 분야로, 이미 뉴런의 전기적 활동을 수정하는데 사용되고 있다”면서 “그런데 동물 전체의 복잡한 신경회로를 복구하는 방법을 처음 보여준 이번 결과는 빛을 사용해 원격으로 촉진할 수 있다”고 설명했다. 하지만 박사는 이번 결과가 아직 시작에 불과하다고 말한다. 그는 “결과는 초기 단계이다”면서 “이제 우리는 이런 결과가 제프라피시에서 단일 뉴런보다 더 복잡한 신경회로를 가진 고등동물을 대상으로 가능한지 연구할 계획”이라고 밝혔다. 또한 연구진은 앞으로 이 기술을 사용해 당뇨병이나 다른 질병으로 발생할 수 있는 신경 병증을 치료하는 방법으로 쓰일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 한편 이번 연구결과는 세계적 학술지 ‘셀’(Cell) 자매지인 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology) 최신호(11월 16일자)에 게재됐다. 사진=독일 뮌헨 헬름홀츠 센터 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

상상하기 어려운 존재에 관한 책/캐스파 헨더슨 지음 이한음 옮김/은행나무/540쪽/2만 5000원 ‘세상에는 우리의 지혜가 더 날카로워지기를 끈기있게 기다리고 있는 마법 같은 것들이 가득하다.’(버트런드 러셀) 사람들은 흔히 눈에 보이는 것만을 믿고 인정하려 든다. 하지만 세상에는 비록 보이지 않지만 엄연히 존재하고, 눈 앞에 보이는 것보다 훨씬 더 큰 존재의 의미이며 영향력을 가진 것들이 적지 않다. 그리고 그런 것들은 외면당하거나 무시되기 일쑤이다. ‘상상하기 어려운 존재에 관한 책’은 쉽사리 보기 힘들지만 분명히 살아 있고, 인간과 어떤 식으로든 상관있는 동물들을 흥미롭게 소개한다. 제목이 암시하듯 대부분 특이한 모습이나 구조를 띠어 언뜻 상상하기 어려운 존재 27종이 주인공이다. 그 동물들이 현재를 살아가는 우리 인간에게 어떤 의미를 선사하는 지에 포커스를 맞춘 ‘21세기판 동물우화집’으로 읽힌다. ‘처음 보면 도저히 눈을 뗄 수가 없다. 눈꺼풀 없는 구슬같은 눈망울, 목에서 부드러운 산호처럼 가지를 뻗은 아가미, 도마뱀같은 몸통에 앙증맞은 팔다리’ 멕시코 고지대 호수에만 사는 도롱뇽 아홀로틀의 인상 묘사로 시작하는 ‘21세기판 동물우화집’은 손에 잡으면 놓기 힘들 만큼 박식한 지식의 릴레이에 빠져들게 된다. 진화생물학적 관점에서 진기한 동물들의 박물지와 신화, 문학, 예술, 역사를 넘나드는 폭 넓은 통찰이 압권이다. 그리고 주목할 사실은 그 통찰이 인간에 대한 치밀한 성찰로 결집된다는 것이다. 물론 책은 심해 밑바닥과 대륙의 메마른 곳 구석구석에 숨어사는, 듣도 보도 못했던 기이한 동물 소개가 근간을 이룬다. 설인처럼 털북숭이 앞다리가 달린 예티게, 온몸에 장미가시 같은 가시가 나있는 가시도마뱀, 거대한 익룡 케찰코아틀루스, 인간과 아주 닮은 일본원숭이, ‘비너스의 허리띠’라는 별칭이 붙은 띠빗해파리, 이틀 만에 수정란 안에서 완전한 물고기 형태가 완성되는 제브라피시…. 마치 거대한 수족관을 펼쳐놓은 듯한 책은 중세의 동물우화집을 뛰어넘는다. 책의 특장은 환상소설에나 나올 법한 생물들을 통해 인간의 시야를 넓혀준다는 데 있다. 바로 공존의 의미 찾기이다. 저자는 책에서 특정한 주장이나 주의를 강요하지 않는다. 그냥 존재 그 자체를 보라는 듯 다양한 이야기로 버무려 늘어놓는다. 그런 ‘이야기 투르기’가 신기하게도 공존의 의미로 통한다. 그 기발한 파격의 대표적인 대목은 이런 표현이다. “대부분의 문화는 인간의 아름다움을 찬미하지만 자연 전체적으로 보면 우리는 기이해 보이는 무리일 수 있다. 울퉁불퉁한 귀, 빠르게 변하는 얼굴, 믿어지지 않게 수직으로 선 몸 위에서 흔들거리는 지나치게 큰 머리…” 책에는 그런 인간 때문에 손해를 보고 위기에 처한 동물들이 숱하게 등장한다. 호주대륙에 서식했지만 인간이 정착한 뒤 멸종한 가시도마뱀은 단적인 사례로 적시된다. 두꺼운 피부를 가진 고래는 촉감이 예민해 새 한마리가 등에 내려앉아도 몸을 움직인다. 하지만 고래 사냥꾼들은 고래가 작살에 찔리는 고통이 극심하다는 사실을 알면서도 고래잡이를 멈추지 않는다. 그런가 하면 도롱뇽 아홀로틀은 대항해시대 유럽의 정복자에게 짓밟힌 아메리카 원주민의 슬픈 초상이자 현대 재생생물학의 모티브이기도 하다. 인간은 과연 지능이 월등하다는 이유만으로 지구생태계의 다른 구성원들의 운명을 좌지우지할 자격이 있을까. 이제 이 시대를 ‘인류세’라고 불러야 한다는 저자는 이렇게 말한다. “생명의 역사상 유례없이 한 종이 대규모 멸종과 변화를 일으키는 시대가 왔다는 것을 깨달았으므로, 그런 동물들에게도 주의를 귀기울일 필요가 있다는 생각이다.” 김성호 선임기자 kimus@seoul.co.kr

2011년 유아와 임산부들을 잇달아 죽음으로 몰고간 원인으로 추정돼 온 ‘가습기 살균제’의 주요 성분이 폐질환뿐 아니라 심장 대동맥 섬유화를 촉진하는 등 심각한 독성이 있는 것으로 확인됐다. 가습기 사건 피해원인을 규명할 수 있는 과학적 근거가 나온 셈이다. 보건복지부가 살균제에 대해서는 수거 명령을 내렸지만, 해당 성분은 샴푸와 물티슈 등에 별다른 제한없이 사용할 수 있어 대책 마련이 시급하다는 지적이다. 영남대 단백질연구소 조경현 교수 연구팀은 7일 가습기 살균제 원료인 ‘PHMG’(폴리헥사메틸렌구아디닌)와 ‘PGH’(염화에톡시에틸구아디닌)로 동물 및 세포 실험을 한 결과, 심혈관 급성 독성, 피부세포 노화 촉진 등과 같은 심각한 독성이 나타났다고 밝혔다. 연구결과는 국제학술지인 ‘심혈관 독성학’ 최신호에 실렸다. PHMG와 PGH는 살균제나 부패방지제로 사용되는 구아디닌 계열의 화학물질이다. 피부 및 경구 독성이 다른 살균제의 5~10분의1에 불과하고 살균력이 뛰어나다. 특히 물에 잘 녹아 가습기 살균제로 널리 쓰인다. 조 교수팀이 PHMG와 PGH를 희석해 사람의 피부세포에 처리하자 선천적 면역을 담당하는 ‘혈관 대식세포’가 심각하게 변형되거나 동맥경화가 유발됐다. 세포의 절반 정도는 사멸했고, 피부세포의 노화가 급격히 빨라졌다. PHMG를 0.3%의 농도로 희석한 물에 독성실험에 널리 사용되는 제브라피시를 담그자 75분 만에 모두 죽었고, PGH에서는 65분 만에 전멸했다. 폐사한 제브라피시의 혈청 염증인자는 정상 대조군에 비해 2배 이상 증가했고, 간 조직에서도 심각한 지방간이 발견됐다. 심장 대동맥에서는 콜라겐 섬유화가 급격히 진행된 것으로 확인됐다. 이번 연구는 ‘가습기 살균제’ 사건의 피해 규모와 원인을 밝히는 데 중요한 전기로 평가된다. 2001년 4월 서울시내 종합병원 중환자실에 급성호흡부전 증상의 임산부 환자가 잇따라 입원하면서 시작된 가습기 살균제 사건으로 유아를 포함해 공식적으로만 10명의 사망자와 24명의 환자가 발생했다. 질병관리본부는구체적인 원인은 밝히지 못한 채 살균제 6종에 대한 수거명령만 내렸다. 조 교수는 “이번 실험을 통해 심혈관이나 간에 미치는 독성이 입증된 만큼 피해사례가 늘어날 것으로 전망된다”고 말했다. 이와 함께 PHMG와 PGH 사용기준을 엄격히 제한해야 한다는 목소리도 높다. PHMG와 PGH는 샴푸, 살균용 스프레이 등에 첨가돼 유통되고 있는 만큼 추가적인 피해가 발생할 수 있다. PGH는 국내에서는 유해물질로 등록조차 돼 있지 않다. 박건형 기자 kitsch@seoul.co.kr 윤샘이나 기자 sam@seoul.co.kr

왜 젖꼭지는 앞가슴에 달려 있고 어깨뼈는 등 쪽에 붙어 있는가. 뉴질랜드 과학자들이 태아 발달과정에서 몸의 앞과 뒤 구성에 명령을 내리는 유전자 스위치를 찾아냈다고 뉴질랜드 언론들이 7일 전했다. 언론들은 오클랜드 의과대학 연구팀이 그 동안 뼈의 발달을 통제하는 주 조정자로 널리 알려진 RUNX2 유전자가 신체의 앞부분과 등 쪽에 각각 무엇이 달릴 지를 결정하는데 중심적인 역할을 한다는 사실을 발견해냈다고 설명했다. 연구팀의 마리아 플로레스 박사는 크론씨병과 같은 질병에 중요한 역할을 하는 유전자를 찾아내기 위해 인간의 유전자 경로와 비슷한 열대 관상어 ‘제브라피시’의 장 면역체계 발달과정에 개입하는 유전자들을 연구하다가 우연히 그 같은 사실을 발견하게 됐다고 밝혔다. 그는 RUNX 유전자를 연구하다가 이 유전자 스위치가 신체의 앞뒤축을 구성하는데 개입한다는 사실을 발견하게 된 것이라고 설명했다. 연구팀의 분자의학 전문가 필 크로지어 교수는 이번에 발견한 이 유전자의 역할은 이전에는 전혀 생각지 못했던 것이라고 밝혔다. 그는 “난자가 수정되면 태아가 자라기 시작한다”면서 “그 때 앞뒤축이 수정란에서 유전적으로 결정돼 이 축이 태아에 머리는 어디에 붙고, 오른쪽과 왼쪽, 그리고 앞뒤 쪽에는 각각 무엇이 달리게 될지를 알려주게 된다”고 말했다. 그는 그 중에서도 RUNX2가 태아의 앞뒤 쪽에 무엇이 달릴지를 말해주는 중심적인 역할을 한다는 사실이 이번에 처음으로 밝혀지게 된 것이라고 강조했다. 연합뉴스@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

얼마 전 경상대와 순천대 연구팀에서 적색형광 고양이의 복제에 성공했다. 듣자 하니 고양이에게는 약 250가지의 유전병이 있는데, 그 상당수가 인간의 것과 비슷하다고 한다. 때문에 이 기술은 앞으로 유전적 난치병의 연구, 인간의 질환모델 동물의 복제 등에 응용될 수 있을 뿐 아니라, 호랑이나 표범, 삵 등 멸종위기에 놓인 동물을 복원하는 데에도 쓰일 거란다. 형광동물은 이번이 처음이 아니다. 형광을 발산하는 제브라피시는 미국에서 상업적으로 팔리고 있다. 물고기에 형광 쥐와 형광 닭이 등장했다.1999년에는 브라질 출신 미국작가 에두아르도 칵이 어둠 속에서 푸른 빛을 발하는 형광토끼 ‘GFP 바니’를 선보였고,2006년에는 타이완의 연구자들이 녹색형광단백질(GFP) 유전자를 첨가해 돼지를 복제한 바 있다. 동물의 몸에 형광색을 집어 넣는 데에는 물론 이유가 있다. 원래 형광단백질은 어떤 유기체 속에 해당 유전자가 제대로 발현되었는지 시각적으로 보여 주는 마커로 사용되던 것. 하지만 이런 기술적 용도를 떠나 색 자체에 매료되는 이들이 나타나면서 상황이 달라진다. 이제 동물이 예술작품이 된다. 에두아르도 칵의 ‘GFP 바니’는 예술작품으로 인정받은 최초의 동물이다. 애초의 용도에서 떨어져 나와 감상의 대상이 될 때 도구는 작품으로 간주된다. 가령 고려청자가 더 이상 술을 따르거나 꽃을 꽂는 데에 사용되지 않을 때, 그것은 순수한 미적 감상의 대상으로서 작품이 된다. 형광단백질도 마찬가지다. 그것을 실용성에서 떼어 내어 감상의 대상으로 삼자, 그것은 예술의 재료가 되고, 그것으로 복제한 동물은 예술의 작품이 된다. “왜 개는 아직 붉은 점에 푸른 털을 갖고 있지 않으며, 왜 말은 아직도 저녁 초원 위로 형광 색채를 발산하지 않을까? 왜 동물의 사육은 여전히 주로 경제적 관심사일 뿐, 미학의 영역으로 옮겨 오지 않았을까?” 90년대 초 미디어 이론가 빌렘 플루서는 이렇게 물었다. 십수 년이 지난 지금, 동물의 사육은 이미 미학의 영역으로 넘어 왔고, 상업화의 단계에 이르렀다. 푸른색과 국방색을 보는 데에 지친 전방의 병사처럼, 지상에 사는 동식물의 색채가 무척 지루했던 모양이다. 이 미디어 이론가는 언젠가 분자생물학자들이 지상생물들 색채를 열대바다 속의 물고기들처럼 화려하게 바꿔 주기를 기대한다. 그 세계는 얼마나 멋있을까? 파란 개, 노란 쥐, 빨간 고양이, 녹색 비둘기, 보라색 까치, 주황 참새, 분홍 파랑새, 연두 돼지, 세피아 소, 코발트블루 말…. 과거의 예술가들이 색채를 내기 위해 물감을 사용했다면, 미래의 예술가들은 색채를 내는 데 유전자를 사용한다. 과거의 예술가들이 화폭에 풍경을 그렸다면, 미래의 예술가들은 글자 그대로 새로운 풍경을 창조한다. 유전자로 생명을 작곡하는 이 새로운 예술을 플루서는 일종의 ‘대지예술’로 간주한다. 하긴, 이거야말로 진정으로 대지의 풍경을 바꿔 놓는 작업이 아닌가. 성서에 따르면 하나님은 말씀으로 세상을 창조하셨다. 그 ‘말씀’을 요즘은 유전자 코드라 부른다. 게놈을 해독했다는 것은 곧 창조의 암호를 풀었다는 얘기. 이는 인간이 마침내 신의 자리에 올라섰다는 것을 의미한다. 오늘날 인간은 이미 동물과 식물을 디자인해 쓰고 있다. 여기에는 어떤 섬뜩함이 있다. 이 불안감, 이 두려움은 대체 어디서 비롯되는 걸까? 바벨탑 얘기에는 아직 신의 자리를 엿보는 인간의 죄책감이 반영되어 있다. 하지만 니체가 신에게 사망선고를 내려 인간을 죄책감에서 해방시켜 주었다.‘도덕’이라는 이름의 신을 대신하는 것은 ‘예술’이라는 이름의 우상. 아름다우면 모든 죄가 용서된다. 현대인은 점점 더 유미주의자가 되어가고 있다. 거대한 디즈니랜드로 변한 세상에서 그들은 과연 행복할 수 있을까? 진중권 중앙대 겸임교수