‘음주가무(飮酒歌舞)’는 인간만의 전유물이 아니었다. 야생의 동물들도 저마다(?) 음주와 풍류를 즐기고 있었다. 독일 주간지 슈피겔은 동물들의 알콜 섭취에 대한 기사를 온라인에 게재했다. 어떤 동물이 가장 술을 잘 마실까. ‘주정뱅이’ 초파리 “(그들은) 쓴맛을 기꺼이 참습니다. 음주 뒤 불쾌함을 경험했어도 다시 술을 찾죠. 두 번째 취하는 데엔 시간이 더 걸려요.” 독일 쾰른대학에서 신경생물학을 연구하는 헨리케 숄츠는 초파리로 실험을 했다. 연구 주제는 ‘알콜을 섭취한 초파리의 행동’이다. 숄츠에 따르면 알콜을 섭취한 초파리는 곡선으로 비행하는 등 이상 행동을 보이다가 이내 떨어진 채 가만히 있는다고 한다. 깨어난 뒤 다시 알콜을 섭취한 초파리가 취하기까지 걸리는 시간은 앞선 실험보다 더 오래 걸린다. 초파리가 취하는 데 시간이 더 오래 걸리는 것을 두고 숄츠는 “(초파리) 신진대사가 마치 알콜중독자의 변화와 비슷하다”고 말했다. 주정뱅이 초파리는 야생에도 있다. 그들은 주로 발효된 과일에서 알콜을 찾는다. 물론 그들이 인간처럼 마시고 취하기 위해 알콜을 섭취하진 않는다. 숄츠는 “알콜의 영양소를 섭취하기 위해 학습된 행동”이라고 밝혔다. ‘애주가’ 침팬지 “야생에 적이 없을수록 알콜중독에 빠지는 종이 많아요. 알콜중독은 높은 지능을 가진 종에서만 발견되는 행동입니다.” 만하임 정신건강센터의 연구원 볼프강 좀머의 말이다. 술에 취해 자의식이 약해진 동물은 천적의 먹잇감이 되기 십상이다. 따라서 술을 자주 찾는 종은 야생에 천적의 공격으로부터 비교적 자유로울 가능성이 높다는 논리다. 지능이 높은 동물 중 애주가로 의심 받는 동물은 침팬지다. 2015년 영국왕립오픈과학저널(Royal Society Open Science)엔 3리터짜리 야자주를 다 마셔버리는 아프리카 기니의 침팬지들의 사례가 보고됐다. 연구팀은 침팬지들의 음주 행태가 암수·나이를 불문했다고 전했다. ‘환각파티’(?) 벌이는 돌고래 2013년 영국의 동물학자 롭 필리는 다섯 마리의 돌고래가 복어를 ‘죽지 않을 정도’로 질겅질겅 씹으며 갖고 노는 장면을 영상에 담아 데일리메일에 발표했다. 돌고래들이 복어독의 성분을 환각제로 이용하는 게 아니냐는 주장이 제기되기도 했다. 돌고래가 복어를 씹은 행위를 두고 해석은 분분하다. 돌고래들은 정말 바닷속에서 환각파티를 벌였을까. 정확한 연구 결과는 아직 나오지 않았다. ‘주당’ 붓꼬리나무두더지 붓꼬리나무두더지들은 야생에서 알아주는 ‘주당(酒黨)’이다. 이들이 매일 즐기는 야자주는 도수가 4도가 넘는다. 체내알콜흡수율로 따지면 인간이 매일 보드카 한 병을 마시는 것과 마찬가지다. 그럼에도 두더지들은 취한 티를 전혀 내지 않는다고. 만하임 정신건강센터의 약학자 라이너 슈파나겔은 “(두더지들이) 알콜을 개별적으로 잘 분해하는 방식으로 진화했기 때문”이라고 말했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr 오경진 수습기자 oh3@seoul.co.kr

‘FABP7’ 유전자 없는 사람이 더 숙면 생체시계 유전자 ‘CRY1’ 돌연변이 땐 수면 장애 발생… 수면 패턴도 불규칙 “불면증, 유전자 치료로 고칠 날 올 것”햇살이 따뜻한 봄이면 시도 때도 없이 졸음이 쏟아지는 춘곤증에 시달리는 사람들이 많다. 춘곤증은 환경변화로 인한 신체 적응과정이다. 이 때문에 1~2주 정도 지나면 사라지는 경우가 많은데 간혹 한 달 이상 지속되는 이들도 있다. 다양한 요인의 스트레스 때문에 불면증과 수면 부족에 시달리는 이들이 늘고 있기도 하다. 실제로 한 통계에 따르면 국내 불면증 환자는 400만명에 이르며 이 가운데 80% 이상은 불면증이 1년 이상 지속돼 수면 치료가 필요한 상태라고 한다. 잠은 생명을 유지하고 살아가는 데 필수적일 뿐만 아니라 고갈된 신경전달물질을 보충해 활발한 뇌 활동을 할 수 있게 도와주기도 한다. 뇌과학의 발달은 잠이 우리 몸과 뇌에 미치는 영향에 대해 많이 알려줬지만 빙산의 일각일 뿐이다. 이 때문에 “만약 잠이 우리 몸에 정말로 중요한 기능을 하지 않는다면 진화가 만들어 낸 가장 큰 실수”라고 말하는 생물학자들도 있다. 이런 가운데 잠의 비밀을 풀어낼 단초를 제공하는 논문들이 잇따라 발표돼 주목받고 있다. 미국과 일본 공동연구진은 포유류의 뇌에 있는 ‘제7형 지방산 결합 단백질’(FABP7)이 수면의 질을 결정한다는 연구결과를 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 5일자에 발표했다. 연구에는 미국 워싱턴주립대 의대, 펜실베이니아대 의대, 위스콘신 매디슨대, 일본 이화학연구소(리켄) 뇌과학연구소, 시가대 의대, 도호쿠대 의대 연구진이 참여했다. 연구팀은 FABP7 유전자를 제거한 생쥐와 일반 생쥐의 수면 패턴을 비교해 본 결과 FABP7 유전자가 없는 생쥐들이 훨씬 숙면을 취한다는 것을 발견했다. FABP7 유전자가 사람의 숙면에 어떤 영향을 미치는지 확인하기 위해 일본 오사카 지방의 한 무역회사에 근무하는 성인 남성 310명의 수면패턴과 DNA 분석을 실시했다. 그 결과 FABP7이 부족하거나 손상된 사람이 깊은 잠을 잔다는 사실을 알게 됐다. 이 현상은 초파리 실험에서도 확인됐다. 또 미국 록펠러대, 코넬대 의대, 터키 빌켄트대 공동연구진은 생체시계 유전자인 ‘CRY1’에 돌연변이가 생기면 수면 장애가 발생하거나 수면 패턴이 바뀐다는 연구 결과를 세계적 권위의 생물학 분야 국제학술지 ‘셀’ 6일자에 발표했다. 새벽 늦게 자고 아침에 일어나기 힘들어하는 ‘올빼미형 인간’의 수면패턴과 DNA를 분석한 결과 이는 일종의 수면 지연장애로 판단했다. 연구팀이 터키인 6개 가구의 수면패턴을 분석한 결과 올빼미형 인간들은 CRY1 유전자에 돌연변이가 발생해 있어 늦은 시간에 잠자리에 들었고 수면패턴도 불규칙하다는 사실을 밝혀냈다. 제이슨 가트너 워싱턴주립대 의대 교수는 “잠은 진화 과정에서 동물의 유전자에 새겨진 일종의 문양으로, 이번 연구를 통해 모든 종들이 공통적으로 갖고 있는 수면 메커니즘이 있다는 것을 추정할 수 있다”며 “심한 불면증 환자를 유전자 치료로 고치는 날이 올 것”이라고 말했다. 마이클 영 록펠러대 유전학 교수는 “유전적 문제가 있다고 해서 수면 패턴을 바꿀 수 없는 것은 아니다”라며 “불규칙한 수면 패턴과 습관을 바꾸려는 노력과 잠자리 환경을 개선한다면 수면 문제를 일정 부분 해결할 수 있을 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

‘어택신-2’와 결합 중 오류 발생 울산과기대 ‘몰레큘러 셀’ 발표 국내 연구진이 생체시계 유전자로 알려져 있는 단백질이 다른 단백질과 결합하는 과정에서 오류가 생길 경우 루게릭병과 같은 퇴행성 뇌질환을 유발할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 임정훈 교수팀은 ‘어택신-2’라는 생체시계 유전자와 결합하는 두 개의 단백질을 새로 발견하고 이로 인한 퇴행성 뇌질환 발병 메커니즘을 밝혀냈다. 이번 연구 성과는 생화학 및 분자생물학 분야 국제학술지 ‘몰레큘러 셀’ 6일자에 발표됐다. 어택신-2 유전자 같은 생체시계 유전자는 일정한 시간에 잠이 들고 깨거나 성장호르몬의 분비를 촉진하는 등 동물의 생리현상을 유지시켜 준다. 최근 이런 생체시계 유전자가 신경세포의 생리적 기능에도 영향을 미쳐 뇌질환의 원인이 될 수 있다는 것이 알려지기 시작했다. 그렇지만 구체적으로 생체시계 유전자가 어떤 과정을 거쳐 뇌질환을 유발시키는지에 대해서는 밝혀지지 않았다. 연구팀은 유전자를 변형시킨 초파리를 이용해 어택신-2 단백질과 결합하는 새로운 2개의 단백질을 발견했다. 각 단백질의 결합에 따라 생체시계 유전자 발현 여부가 결정되거나 수면주기 조절이 전혀 다르게 이뤄진다는 사실을 밝혀냈다. 즉 생체리듬에 교란을 일으키는 단백질과 어택신-2가 결합할 경우 뇌신경에 이상을 초래해 행동에 장애를 일으키고 결국 루게릭병이나 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅턴병 같은 퇴행성 뇌질환을 일으킬 수 있다는 것이다. 임정훈 교수는 “이번 연구는 루게릭병과 같은 퇴행성 뇌질환의 발병 원인을 이해할 수 있는 분자생물학적 모델을 찾아냈다는 데 의미가 있다”며 “퇴행성 뇌질환의 예측과 진단, 치료를 위한 새로운 기술 개발에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

치매의 일종인 파킨슨병을 막는데 도움이 될 ‘마스터 스위치’를 과학자들이 발견했다. 영국 레스터대 연구진이 초파리를 대상으로 한 실험 연구를 통해 세포 안에서 에너지 공장 역할을 하는 미토콘드리아를 유지하는데 필요한 유전자 ‘ATF4’가 감소하면 파킨슨병이 발병하고 진행하는 것과 관련이 있다는 것을 알아냈다. 이번 연구에서는 ATF4를 하나의 스위치처럼 과발현시키면 뇌세포인 뉴런의 사멸을 막거나 늦출 수 있었던 것이다. 연구를 이끈 미겔 마틴스 박사는 “ATF4의 발현을 줄이면 미토콘드리아 유전자의 발현도 줄었다”면서 “파킨슨병을 가진 초파리에서 이런 미토콘드리아 유전자를 과하게 발현하면 미토콘드리아 기능이 회복하고 뉴런 손실도 막을 수 있었다”고 설명했다. 이번 발견으로 과학자들은 사람의 파킨슨병 증상을 막거나 늦추는 데 도움이 되리라 기대하고 있다. 마틴스 박사는 “사람의 뉴런에서도 ATF4와 같은 역할을 하는 유전자를 연구하면 파킨슨병으로 나타나는 신경 손실을 막거나 늦추는 맞춤형 치료 방법의 개발로 이어질 것”이라고 말했다. 현재 파킨슨병 환자는 전 세계적으로 약 1000만명 정도가 있는 것으로 파악된다. 나라별로 살펴보면 미국 100만 명, 영국 13만 명, 한국 9만 명 정도인데 발병 나이는 대개 50세 이후지만 환자의 4~6%는 50세 이전에 발생한다. 파킨슨병의 주요 증상은 신체의 특정 부위가 무의식적으로 떨리거나 운동 능력이 느려지고 근육이 유연하지 못하게 뻣뻣해지는 세 가지가 있다. 하지만 현재의 약물 치료는 이런 증상을 개선하는 것에 한정하며 질병 자체를 치료하거나 늦추는 것은 하지 못하고 있는 실정이다. 파킨슨병의 발병 원인은 아직 제대로 밝혀지진 않았지만, 과학자들은 유전적 요인과 환경적 요인이 복합적으로 작용한다고 생각하고 있다. 또한 대기 오염이나 교통량 증가, 살충제 사용 등이 파킨슨병 발병 위험을 높일 수 있다고 하지만, 이 역시 입증되지는 않았다. 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘세포 사멸과 분화’(Cell Death and Differentiation) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ Ocskay Mark / Fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

미래에 건강한 손주를 보고 싶은 아버지가 있다면 평소 고기를 자주 먹는 것도 좋을 것 같다. 최근 호주 모나쉬대학 등 국제공동연구팀은 남자의 평소 식습관이 자식의 생식 능력에 중요한 영향을 미친다는 연구결과를 발표했다. 아버지와 아들이 유전적인 것 뿐만 아니라 식생활도 영향을 준다는 이 연구는 초파리를 대상으로 한 연구를 통해 밝혀졌다. 초파리는 인간과 유전자 배열이 매우 비슷하고 동일한 유전자를 많이 공유하고 있어 이같은 연구에 있어 최적의 실험 대상이다. 연구팀은 초파리들을 두 그룹으로 나눠 성인기까지 각각 고단백질과 저단백질 음식을 먹였으며 나머지 영양 성분은 모두 비슷하게 제공했다. 이후 초파리들의 번식능력을 확인한 결과, 두 그룹 간의 차이가 드러났다. 고단백질을 섭취한 초파리 그룹의 정자가 저단백질의 정자보다 암컷 몸 속에서 훨씬 더 뛰어난 경쟁력과 전투력을 보였기 때문. 초파리 암컷의 경우 단 몇 시간 만에 여러 마리의 수컷과 짝짓기를 할 수 있다. 이 때문에 여러 정자가 암컷 몸 속에서 뒤엉켜 경쟁을 하게된다. 연구를 이끈 수잔 자이첵 박사는 "평소 고기와 같은 단백질이 풍부한 음식을 먹은 수컷이 번식 능력이 뛰어난 자식을 가질 수 있다는 의미"라면서 "면역과 신진대사 면에서도 고단백질 그룹이 더 좋은 반응을 보였다"고 밝혔다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

음식의 굳기에 따라 선호도에 차이가 날 수 있다는 연구결과가 나왔다. 문석준 연세대 치대 구강생물학교실 교수팀은 초파리 실험을 통해 음식 굳기와 맛을 느끼는 감각의 상호관계를 실험한 결과, 이 같은 사실을 확인했다고 21일 밝혔다. 연구팀에 따르면 굳기는 같고 당 성분이 차이가 나는 음식을 초파리에 제공해보니 실험 초반에는 당 성분이 높은 음식에 초파리가 몰렸으나, 나중에는 조금 덜 달더라도 부드러운 반대편으로 옮겨가는 현상을 보였다. 같은 당 성분을 갖고 있더라도 말랑한 ‘젤리’가 딱딱한 ‘사탕’보다 더 달게 느껴질 수 있다는 게 연구진의 분석이다. 다만 당 성분이 10배 이상 차이가 날 경우에는 굳기에 상관없이 단맛을 많이 내는 음식에 초파리가 몰렸다. 문 교수는 “같은 단맛을 지닌 음식이라도 딱딱한 상태라면 단맛을 느끼게 하는 신경세포의 신호전달 기능이 떨어져 선호도가 낮아질 수 있다는 사실을 입증했다”고 밝혔다. 이번 연구결과는 네이처 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션’ 최근호에 실렸다. 정현용 기자 junghy77@seoul.co.kr

여러 파장 빛으로 뉴런 자극 손상없이 신경세포 활동 조절 “인간의 뇌는 우리가 알고 있는 우주에서 가장 복잡한 세계다. 그런 복잡함 때문에 단순한 모델은 비현실적인 것이 되고 정확한 모델은 이해할 수 없게 된다.”(미국 듀크대 인지과학자 스콧 휴텔) 과학의 발달로 가장 작은 미립자의 세계에서 끝을 상상할 수 없는 광대한 우주까지 비밀이 속속 풀리고 있지만 여전히 과학계에 미스터리로 남아 있는 부분이 있다. 바로 ‘뇌’다. 뇌의 각 부분이 어떤 일을 하는지, 기억은 어떻게 이뤄지는지, 뇌질환은 어떻게 발생하는지 등 뇌의 비밀을 풀어내려는 뇌 과학자들에게 빛을 이용해 신경세포를 선택적으로 작동시킬 수 있는 ‘광유전학’이라는 새로운 도구가 주어졌다. 광유전학(optpgenetics)은 빛(opto)과 유전학(genetics)을 결합한 용어로, 뇌 신경세포를 빛에 반응할 수 있도록 유전적으로 조작해 세포의 생리를 연구하는 학문이다. 신경세포 중에 빛에 반응할 수 있는 광반응성 단백질이 발견되면서 시작됐다. 광유전학이 주목받는 이유는 ‘100세 시대’라 불릴 정도로 인간의 수명이 늘어나면서 뇌질환, 신경질환을 앓는 사람들이 함께 늘고 그에 따른 사회적, 경제적 손실이 커지고 있기 때문이다. 더군다나 기존에는 뇌를 연구하거나 치료하기 위해서는 외과수술을 통해 뇌의 일부분에 손상을 주거나 뇌에 칩을 심어 전기적 자극을 주는 등의 침습적 방식밖에 없었다. 광유전학은 신경세포를 손상시키지 않고도 정교하게 뇌 기능을 알아낼 수 있을 뿐만 아니라 뇌 신경 활동을 조절할 수 있다는 장점까지 갖추고 있다. 신경세포인 뉴런은 컴퓨터처럼 전기신호로 정보를 주고받는다. 막전위(膜電位)라고 부르는 세포 안팎의 전압 차로 생긴 전류가 뉴런을 자극하면 이웃한 뉴런에 신경전달물질을 내뿜어 정보를 전달하는 방식이다. 뉴런에 인위적인 전기 자극을 준다면 뇌 신경 회로를 마음대로 조정할 수도 있게 된다는 말이다. 광유전학은 서로 다른 파장의 빛으로 여러 신경세포의 활동을 조정할 수 있다는 것을 전제로 하고 있다. 2005년 미국 스탠퍼드대 연구진이 녹조류에서 추출한 ‘채널로돕신’이라는 단백질을 포유류의 신경세포에 심은 뒤 빛을 쬐이자 뉴런이 활성화되는 것을 확인한 것이 광유전학 연구의 시작이었다. 이후 생물학자들은 초파리와 꼬마선충, 생쥐 등을 이용해 광유전학 연구를 진행했다. 초파리는 광유전학 초창기에 시도된 동물이다. 과학자들이 유전자를 변형시켜 초파리에게 빛으로 작동하는 이온채널 단백질이 나타나도록 한 뒤 355㎚(나노미터) 파장의 레이저를 쏘자 초파리의 활동이 과다하게 활발해졌다. 빛이 초파리의 중추신경에 발현된 이온채널을 활성화시켜 통제할 수 없을 정도의 엄청난 전기신호들을 발생시켰기 때문이다. 광유전학 연구에서 가장 많이 쓰이는 동물은 ‘예쁜꼬마선충’이다. 성충의 몸길이도 1㎜에 불과한 이 선형동물은 생체 구조가 단순하고 수명이 3주에 불과하지만 유전자 조작이 쉽고 포유동물과 유사한 유전자들을 갖추고 있어 신경과학이나 노화 연구에 많이 활용된다. 생물학자들은 광유전자인 채널로돕신을 꼬마선충의 촉각신경세포에서 발현시킨 뒤 빛을 쬐여 주면 다양한 행동을 조정할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 이런 광유전학 기술을 이용하면 알츠하이머, 파킨슨 질환 같은 퇴행성 뇌질환, 우울증, 불면증, 강박증, 간질, 외상후스트레스장애(PTSD), 불안장애, 기억상실, 거식증 같은 정신질환의 원인과 치료법 개발, 암세포 및 암신호전달 연구 등에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 그렇지만 광유전학을 실제 사람의 치료에 적용하기 위해서는 빛에 반응하는 단백질이나 유전자를 원하는 신경세포까지 전달하는 기술과 두개골 속 깊숙한 곳에 위치한 신경세포를 빛으로 효과적으로 자극하는 방법을 찾아야 하는 두 가지의 숙제가 남아 있다. 이를 위해서는 뉴런과 뉴런이 어떻게 연결돼 있는지를 보여주는 정밀한 ‘뇌지도’가 필요하다. 한국과학기술연구원(KIST) 관계자는 “광유전학은 최근 뇌과학 분야에서 가장 빠르게 발전하고 있는 분야”라며 “광유전학 기술의 바탕이 되는 정밀한 뇌지도는 인간의 뇌 연구에 새로운 지평을 열어줄 수 있을 뿐만 아니라 새로운 형태의 인공지능과 로봇 시스템 개발에도 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

진화의 선택은 정자처럼 아주 작은 생식세포를 많이 만들거나 혹은 난자처럼 매우 큰 생식세포를 적게 만드는 방향으로 진화했다. 그 이유는 아직도 논쟁이 진행중이지만, 유전정보와 세포질, 영양성분을 정확히 절반씩 나누는 공평한 방식보다 모 아니면 도 전략이 더 유리하게 작용했던 것으로 생각된다. 수컷의 장점은 작은 정자를 대량으로 만들어서 자손을 퍼트릴 가능성을 높일 수 있다는 것이다. 그러나 다른 수컷과의 경쟁에서 밀리면 자손을 하나도 못 남길 수도 있다. 암컷은 '대박'을 터트릴 수는 없지만, 안전하게 정해진 수의 자손을 남길 수 있다. 이런 기본 번식 전략 때문에 보통 수컷은 정자의 크기보다는 수를 늘리는 방향으로 진화했다. 그러나 예외는 항상 존재한다. 취리히 대학의 진화생물학자 스테판 뤼폴드(Stefan Luepold)와 그의 동료들은 초파리의 한 종류인 드로소필라 비푸르카(Drosophila bifurca)를 연구했다. 이 초파리는 2~3mm의 작은 몸길이를 가지고 있지만, 수컷의 정자는 6cm까지 길어질 수 있다. 물론 정자도 하나의 세포인 만큼 길이는 길어져도 굵기는 너무도 가늘어서 눈에 보이지 않는 작은 세포다. 그래도 왜 수컷 자신은 물론 암컷의 몸길이보다 훨씬 긴 정자를 만드는 것일까? 과학자들은 이 초파리를 비롯해 자연계에서 이런 사례를 종종 발견했지만, 그 이유는 아무도 몰랐다. 연구팀은 이 거대 정자의 존재 이유가 암컷에 의한 성 선택이라고 주장했다. 수컷 공작의 화려한 깃털처럼 암컷이 긴 정자를 선호했기 때문에 극단적으로 진화된 경우라는 것이다. 그런데 왜 이런 성 선택이 이뤄진 것일까? 영양 상태가 좋고 몸집이 큰 수컷만이 수정에 필요할 만큼 충분한 정자 숫자를 생산할 수 있다. 따라서 자연스럽게 부실한 수컷은 배제되고 튼튼한 수컷만 선택되는 것이다. 이런 수컷과 자손을 만들어야 암컷 역시 더 많은 자손을 남길 수 있다. 결국, 이런 선택이 여러 세대 반복되면서 지금같이 거대 정자가 진화된 것이다. 종종 진화는 도저히 이해할 수 없는 방향으로 일어날 수 있다. 수컷 공작의 화려한 깃털은 움직이는데 거추장스러울 뿐 아니라 암컷은 물론 포식자의 눈에도 훨씬 잘 띄게 한다. 감당하기 힘든 수준의 거대 정자를 만드는 것 역시 마찬가지 어리석음이다. 하지만 더 많은 후손을 남길 방법이 그것뿐이라면 다른 선택은 없다. 인간 세상과 마찬가지로 자연계에도 남들이 보면 바보 같지만, 어쩔 수 없는 그들만의 사정이 있는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

진화의 선택은 정자처럼 아주 작은 생식세포를 많이 만들거나 혹은 난자처럼 매우 큰 생식세포를 적게 만드는 방향으로 진화했다. 그 이유는 아직도 논쟁이 진행 중이지만, 유전정보와 세포질, 영양성분을 정확히 절반씩 나누는 공평한 방식보다 모 아니면 도 전략이 더 유리하게 작용했던 것으로 생각된다. 수컷의 장점은 작은 정자를 대량으로 만들어서 자손을 퍼트릴 가능성을 높일 수 있다는 것이다. 그러나 다른 수컷과의 경쟁에서 밀리면 자손을 하나도 못 남길 수도 있다. 암컷은 대박은 터트릴 수 없지만, 안전하게 정해진 수의 자손을 남길 수 있다. 이런 기본 번식 전략 때문에 보통 수컷은 정자의 크기보다는 수를 늘리는 방향으로 진화했다. 그러나 예외는 항상 존재한다. 취리히 대학의 진화생물학자 스테판 뤼폴드(Stefan Luepold)와 그의 동료들은 초파리의 한 종류인 드로소필라 비푸르카 Drosophila bifurca를 연구했다. 이 초파리는 2-3mm의 작은 몸길이를 가지고 있지만, 수컷의 정자는 6cm까지 길어질 수 있다. 물론 정자도 하나의 세포인 만큼 길이는 길어져도 굵기는 가늘기서 눈에 보이지 않는 작은 세포다. 그래도 왜 수컷 자신은 물론 암컷의 몸길이보다 훨씬 긴 정자를 만드는 것일까? 과학자들은 이 초파리를 비롯해 자연계에서 이런 사례를 종종 발견했지만, 그 이유는 아무도 몰랐다. 연구팀은 이 거대 정자가 이유가 암컷에 의한 성 선택이라고 주장했다. 수컷 공작의 화려한 깃털처럼 암컷이 긴 정자를 선호했기 때문에 극단적으로 진화된 경우라는 것이다. 그런데 왜 이런 성 선택이 이뤄진 것일까? 거대 정자는 영양 상태가 좋고 몸집이 큰 수컷만이 수정에 필요한 충분한 숫자를 생산할 수 있다. 따라서 자연스럽게 부실한 수컷은 배제되고 튼튼한 수컷만 선택되는 것이다. 이런 수컷과 자손을 만들어야 암컷 역시 더 많은 자손을 남길 수 있다. 결국, 이런 선택이 여러 세대 반복되면서 지금같이 거대 정자가 진화된 것이다. 종종 진화는 도저히 이해할 수 없는 방향으로 일어날 수 있다. 수컷 공작의 화려한 깃털은 움직이는데 거추장스러울 뿐 아니라 암컷은 물론 포식자의 눈에도 훨씬 잘 띄게 한다. 감당하기 힘든 수준의 거대 정자를 만드는 것 역시 마찬가지 어리석음이다. 하지만 더 많은 후손을 남길 방법이 그것뿐이라면 다른 선택은 없다. 인간 세상과 마찬가지로 자연계에도 남들이 보면 바보 같지만, 어쩔 수 없는 그들만의 사정이 있는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

인간과 동물을 구별짓는 가장 유의미한 유전자를 찾았다는 연구결과가 발표돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 스페인 바르셀로나의 진화생물학협회 연구진은 침팬지와 고릴라, 보노보노 등 유인원과 사람의 유전적 차이점을 찾기 위해 사람의 마이크로RNA 배열 1595개와 다수의 유인원 유전자를 정밀 분석했다. 마이크로RNA는 생물의 유전자 발현을 제어하는 역할을 하는 작은 RNA(리보핵산)를 뜻한다. RNA는 DNA의 유전정보를 전달하고 아미노산을 운반하는 역할을 하며, 사람과 유인원뿐만 아니라 초파리 등 작은 곤충 등에게도 존재한다. 인간과 유인원의 유전자는 상당부분 일치하는 것으로 알려져 있다. 인간과 침팬지의 게놈 해독 결과에 따르면 둘 사이의 유전자 차이는 1.2%에 불과하다. 연구진은 1.2%에 해당하는 유전적 차이를 밝히기 위한 이번 연구에서, 인간에게서만 발견되는 총 4개의 변종 마이크로RNA를 발견했으며, 이 작은 유전자 조각이 동물과 사람을 구별짓는 가장 중대한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 4개의 변종 마이크로RNA 중 일부는 매우 작은 크기의 뇌 조직으로, 인간의 뇌가 다른 동물과 다르게 사고할 수 있는 체계를 갖추도록 하는 데 영향을 미친다. 나머지 변종 마이크로RNA는 인간의 전 생애에 걸친 신체적, 정신적, 경험적 변화 등 모든 변화 발달의 양상과 과정에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 이밖에도 마이크로RNA의 길이 역시 인간과 유인원의 차이점 중 하나로 지목됐다. 인간은 유인원에 비해 마이크로RNA의 길이가 더 긴 것이 특징이다. 연구진은 “우리는 이번 연구가 근래의 인간 진화 및 진화의 과정에 영향을 미치는 요소를 찾는데 도움이 될 것으로 기대한다”면서 “특히 마이크로RNA처럼 단백질이 합성되는 번역과정에 영향을 미치지 않는 ‘논코딩’(non-coding) DNA가 진화에 어떤 기여를 하는지 이해하는데 일조할 것”이라고 설명했다. 이번 연구결과는 미국 공공과학 도서관(Public Library of Science)에서 발간하는 국제학술지 플로스원(PLOS one)에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

인간과 동물을 구별짓는 가장 유의미한 유전자를 찾았다는 연구결과가 발표돼 학계의 관심이 쏠리고 있다. 스페인 바르셀로나의 진화생물학협회 연구진은 침팬지와 고릴라, 보노보노 등 유인원과 사람의 유전적 차이점을 찾기 위해 사람의 마이크로RNA 배열 1595개와 다수의 유인원 유전자를 정밀 분석했다. 마이크로RNA는 생물의 유전자 발현을 제어하는 역할을 하는 작은 RNA(리보핵산)를 뜻한다. RNA는 DNA의 유전정보를 전달하고 아미노산을 운반하는 역할을 하며, 사람과 유인원뿐만 아니라 초파리 등 작은 곤충 등에게도 존재한다. 인간과 유인원의 유전자는 상당부분 일치하는 것으로 알려져 있다. 인간과 침팬지의 게놈 해독 결과에 따르면 둘 사이의 유전자 차이는 1.2%에 불과하다. 연구진은 1.2%에 해당하는 유전적 차이를 밝히기 위한 이번 연구에서, 인간에게서만 발견되는 총 4개의 변종 마이크로RNA를 발견했으며, 이 작은 유전자 조각이 동물과 사람을 구별짓는 가장 중대한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 4개의 변종 마이크로RNA 중 일부는 매우 작은 크기의 뇌 조직으로, 인간의 뇌가 다른 동물과 다르게 사고할 수 있는 체계를 갖추도록 하는 데 영향을 미친다. 나머지 변종 마이크로RNA는 인간의 전 생애에 걸친 신체적, 정신적, 경험적 변화 등 모든 변화 발달의 양상과 과정에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 이밖에도 마이크로RNA의 길이 역시 인간과 유인원의 차이점 중 하나로 지목됐다. 인간은 유인원에 비해 마이크로RNA의 길이가 더 긴 것이 특징이다. 연구진은 “우리는 이번 연구가 근래의 인간 진화 및 진화의 과정에 영향을 미치는 요소를 찾는데 도움이 될 것으로 기대한다”면서 “특히 마이크로RNA처럼 단백질이 합성되는 번역과정에 영향을 미치지 않는 ‘논코딩’(non-coding) DNA가 진화에 어떤 기여를 하는지 이해하는데 일조할 것”이라고 설명했다. 이번 연구결과는 미국 공공과학 도서관(Public Library of Science)에서 발간하는 국제학술지 플로스원(PLOS one)에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

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

고양이나 해달 등 몸이 털로 뒤덮인 동물들 중 상당수는 ‘그루밍’을 한다. 그루밍은 고양이 등 동물이 본능에 따라 자신의 몸을 깨끗하게 하기 위해 혀로 몸을 핥는 것을 뜻한다. 이처럼 스스로 그루밍하는 동물들의 공통적인 특징은 몸이 털로 뒤덮여 있다는 것인데, 최근 해외 연구진은 그루밍하는 동물들의 몸에 있는 털의 개수와 표면적을 밝히고, 외부의 오염물질로부터 자신을 보호하는 방법에 대해 연구한 결과를 발표했다. 미국 조지아공과대학교 연구진은 27종의 포유류와 곤충을 자세히 분석한 결과, 나비는 무려 100억 개의 미세한 털을 가진 것으로 나타났다. 또 꿀벌은 다람쥐와 비슷하게 300만 개의 털을 가졌다. 인간의 머리카락이 약 10만 개인 것과 비교하면 상당한 숫자다. 알려진 대로 글루밍은 이처럼 수많은 털에 붙은 오염물질을 제거하는 방법 중 하나다. 초파리는 머리에 붙은 질긴 털을 이용하는데, 이때 지구의 중력 가속도의 500배에 달하는 엄청난 속도로 먼지를 떨쳐낸다. 매미는 날개에 달린 뾰족한 형태의 신체구조를 이용해 공중에서 박테리아를 퇴치한다. 연구진은 이처럼 ‘자력’(自力)을 이용해 몸에 붙은 먼지나 오염물질을 제거하는 방법이 아닌, 큰 힘을 들이지 않고 그루밍 효과를 내는 동물들의 습관에 주목했다. 예컨대 인간을 포함한 일부 포유류는 속눈썹이 그루밍 역할을 해준다. 매우 짧은 길이의 속눈썹은 공기 중에 떠다니는 부유물이나 먼지가 눈으로 들어오지 않도록 최소한의 보호를 담당한다. 연구진은 포유류 22종을 대상으로 조사한 결과 이들이 모두 속눈썹의 ‘혜택’을 입고 있다는 사실을 밝혀냈다. 전문가들은 고양이처럼 직접 힘들여 그루밍을 하지 않아도, 작은 규모의 신체구조 만으로 청결을 유지하고 유해물질을 막아내는 동물의 구조를 새로운 기술에 접목시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구를 이끈 데이비드 후 교수는 “속눈썹과 같은 생물학적 시스템에 대해 자세히 이해한다면, 먼지와 오염물질에 민감한 기기들이 낮은 에너지로도 고장과 오작동을 방지할 수 있는 기술을 개발할 수 있을 것”이라면서 “특히 드론 또는 화성 탐사에 사용되는 로봇의 센서 등은 공기 중에서 떨어진 물질들이 쌓여 오작동이나 고장을 일으킬 수 있는데, 이를 해결할 수 있는 방법을 그루밍하는 모피 동물에서 찾을 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난 5월 세계적인 물리학 분야 권위지 ‘피지컬 리뷰 레터스’에는 5154명이 저자로 참여한 논문이 실렸다. ‘신의 입자’로 불리는 힉스 입자 검출 실험과 관련한 이 논문은 전체 33쪽 중 24쪽이 저자 이름만으로 빼곡히 채워졌다. 여기에는 고려대 최수용 교수를 비롯해 한국 물리학자들도 이름을 올렸다. 같은 달 유전학 국제학술지 ‘G3’에는 초파리 유전체 중 특이 유전자를 발견했다는 논문이 실렸다. 여기에도 1014명의 과학자가 공동저자로 이름을 올렸다. 당시 과학계에서는 “초파리를 한 번이라도 본 적이 있는 사람은 모두 저자로 올린 모양”이라는 농담이 돌았다. 학자들이 대규모로 참여하는 과학기술 분야 논문이 부쩍 증가해 화제가 되고 있다. 특히 2009년 이후 100명이 넘는 저자가 등재된 국제 과학기술 논문이 눈에 띄게 많아졌다. 과학기술 분야 논문 통계 데이터를 제공하는 톰슨 로이터에 따르면 1980년대까지는 100명 이상 공동저자가 참여한 논문이 거의 없었다. 그러나 2003년에 발표된 ‘인간 게놈 프로젝트’ 논문에 저자가 272명이나 이름을 올리면서 기록을 세웠다. 이듬해인 2004년에는 1000명 넘는 공동 저자가 참여한 논문이 처음으로 나왔다. 2008년에는 ‘저자 3000명’의 벽이 깨졌다. 이런 추세에 맞춰 세계 과학계는 노벨상 수상자를 선정하는 노벨상위원회에도 변화를 촉구하고 있다. 과학계의 협력연구 규모가 커지고 있는 만큼 공동수상자의 수에 대한 제한을 풀고, 기관이나 팀에도 수여할 수 있도록 해야 한다는 목소리를 내고 있다. 현재 노벨위원회는 생리의학상, 물리학상, 화학상 등 과학상의 한 회 수상자를 최대 3명으로 제한하고 있다. 국내 과학기술 수준이 높아지면서 국내 연구자들의 국제 공동연구 역시 점점 늘고 있다. 울산대 화학과 정재훈 교수는 “현대 과학은 과거처럼 개인이나 작은 집단에 의해 수행되는 것이 아니라 거대한 프로젝트로 이뤄지는 경향이 강하다”면서 “하나의 프로젝트에 전 세계 수백명에서 수천명의 과학자가 투입되기도 하고 학제 간 협동연구 추세도 한층 강화되는 추세”라고 설명했다. 서울의 한 사립대 교수는 “새로운 분야를 연구하려고 할 때 국내에서 해당 분야 연구자를 찾기 어렵기 때문에 해외로 눈을 돌리는 경우도 많다”고 했다. 그러나 이렇게 공동 저자 숫자가 늘어나면서 논문 가로채기나 끼워 넣기 등 연구부정이 발생할 소지도 커지고 있다는 게 학계의 얘기다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지난 5월 세계적인 물리학 분야 권위지 ‘피지컬 리뷰 레터스’에는 5154명이 저자로 참여한 논문이 실렸다. ‘신의 입자’로 불리는 힉스 입자 검출 실험과 관련한 이 논문은 전체 33쪽 중 24쪽이 저자 이름만으로 빼곡히 채워졌다. 여기에는 고려대 최수용 교수를 비롯해 한국 물리학자들도 이름을 올렸다. 같은 달 유전학 국제학술지 ‘G3’에는 초파리 유전체 중 특이 유전자를 발견했다는 논문이 실렸다. 여기에도 1014명의 과학자가 공동저자로 이름을 올렸다. 당시 과학계에서는 “초파리를 한 번이라도 본 적이 있는 사람은 모두 저자로 올린 모양”이라는 농담이 돌았다. 학자들이 대규모로 참여하는 과학기술 분야 논문이 부쩍 증가해 화제가 되고 있다. 특히 2009년 이후 100명이 넘는 저자가 등재된 국제 과학기술 논문이 눈에 띄게 많아졌다. 과학기술 분야 논문 통계 데이터를 제공하는 톰슨 로이터에 따르면 1980년대까지는 100명 이상 공동저자가 참여한 논문이 거의 없었다. 그러나 2003년에 발표된 ‘인간 게놈 프로젝트’ 논문에 저자가 272명이나 이름을 올리면서 기록을 세웠다. 이듬해인 2004년에는 1000명 넘는 공동 저자가 참여한 논문이 처음으로 나왔다. 2008년에는 ‘저자 3000명’의 벽이 깨졌다. 이런 추세에 맞춰 세계 과학계는 노벨상 수상자를 선정하는 노벨상위원회에도 변화를 촉구하고 있다. 과학계의 협력연구 규모가 커지고 있는 만큼 공동수상자의 수에 대한 제한을 풀고, 기관이나 팀에도 수여할 수 있도록 해야 한다는 목소리를 내고 있다. 현재 노벨위원회는 생리의학상, 물리학상, 화학상 등 과학상의 한 회 수상자를 최대 3명으로 제한하고 있다. 국내 과학기술 수준이 높아지면서 국내 연구자들의 국제 공동연구 역시 점점 늘고 있다. 울산대 화학과 정재훈 교수는 “현대 과학은 과거처럼 개인이나 작은 집단에 의해 수행되는 것이 아니라 거대한 프로젝트로 이뤄지는 경향이 강하다”면서 “하나의 프로젝트에 전 세계 수백명에서 수천명의 과학자가 투입되기도 하고 학제 간 협동연구 추세도 한층 강화되는 추세”라고 설명했다. 서울의 한 사립대 교수는 “새로운 분야를 연구하려고 할 때 국내에서 해당 분야 연구자를 찾기 어렵기 때문에 해외로 눈을 돌리는 경우도 많다”고 했다. 그러나 이렇게 공동 저자 숫자가 늘어나면서 논문 가로채기나 끼워 넣기 등 연구부정이 발생할 소지도 커지고 있다는 게 학계의 얘기다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

-"늙은 쥐에 주입...생기 찾고 번식" 영원한 삶을 얻게 해준다는 '생명의 묘약’은 언제나 전설속의 존재로만 여겨져 왔다. 그런데 350만 년 전 형성된 영구동토층에서 발견한 ‘고대 박테리아’에서 이러한 ‘묘약’을 만들어 낼 단서를 찾았다고 주장하는 러시아 과학자들이 있어 관심을 끈다. 모스크바대학 동토연구학과(Geocryology) 아나톨리 브로치코프 박사는 지난 2009년 시베리아 사하공화국 매머드 산(Mammoth Mountain) 영구동토층에서 ‘바실루스 F’(Bacillus F)라는 이름의 박테리아를 발견했다. 이 영구동토층의 생성 시기는 350만 년 전이다. 박사는 이 박테리아의 나이 또한 이에 근접할 것으로 보고 있다. 박사는 “이 영구동토층이 350만 년 전부터 지속적으로 얼어붙어있던 점을 생각해보면, 바실루스 F는 중간의 어느 시기에 유입된 것이 아니라 350만 년 전에 처음 얼음 속에 갇힌 이래로 계속해서 오랜 세월을 그 안에서 살아온 것으로 여겨진다”고 전했다. 박사와 연구팀은 이 박테리아의 DNA 구조를 완전히 분석하는데 최근 성공했으며, 그 유전자 중 어떤 부분에 의해 박테리아가 그토록 오랜 세월동안 혹독한 환경 속에 생존할 수 있었을지 확인하고자 노력 중이라고 밝혔다. 더 나아가 이 박테리아는 스스로 기나긴 시간을 생존했을 뿐만 아니라 다른 생물들에 주입될 경우 그들의 생존력에 미스터리한 긍정적 영향을 미치는 것으로 드러났다. 세르게이 페트로프 러시아 튜멘 과학 센터(Tyumen Scientific Centre) 수석 연구가는 “인간 혈액 세포, 쥐, 초파리, 곡물 등에 대한 영향력을 실험을 통해 확인했다”며 “모든 실험에서 바실루스 F는 세포 성장과 면역 시스템 강화를 불러왔다”고 전했다. 사하공화국 수도 야쿠츠크 시의 역학자(疫學者) 빅토르 체르냐스키 박사 또한 “이 박테리아는 활발한 생물 활동을 야기하는 물질을 계속 분비해 면역상태(immune status)를 활성화시키는 것으로 드러났다”며 “결과적으로 박테리아에 노출된 늙은 암컷 쥐들이 생기를 되찾고 번식을 하는 등 '회춘'하는 모습을 보여줬다”고 전했다. 브로치코프 박사는 “그러나 이 박테리아의 정확한 작용 방식은 잘 알지 못한다”고 말한다. 그는 “사실 아스피린과 같은 경우도 그 작용 방식은 모른 채 효과만 알고 있는 사례에 해당한다”며 “마찬가지로, 이 박테리아 또한 작용 방식은 알지 못하지만 그로 인한 결과는 확인했다”고 설명했다. 박사는 이 물질을 인간에게 투여하더라도 동일한 건강증진 효과를 볼 수 있을 것이며, 이를 계속 연구하면 ‘생명의 묘약’을 만들어 낼 가능성도 있다고 보고 있다. 그러나 아직은 갈 길이 멀다. 브로치코프 박사는 “핵심이 되는 질문은 바로 이 박테리아의 생명력이 어디서 왔는가 하는 점이다. 그러나 이를 알아내는 것은 암 유발 유전자와 그 치료법을 상세히 알아내는 것만큼이나 복잡하고 방대한 작업이 될 것”이라고 말했다. 해당 박테리아가 기나긴 세월 생존했었다는 사실 자체에 회의를 드러내는 사람도 많다. 하지만 브로치코프 박사는 “영원히 사는 박테리아가 분명 존재한다고 믿는다”고 말한다. 그는 이어 “그리고 이러한 박테리아는 우리의 세포와는 다르게 외부의 피해로부터 스스로를 보호하는 수단을 가지고 있다”며 “이 보호 기능의 원리를 파악한다면 인간의 세포 또한 손상과 노화로부터 자신을 지키도록 할 수 있다”고 전했다. 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

-러시아 과학자 "늙은 쥐에 주입...회춘 효과" 영원한 삶을 얻게 해준다는 '생명의 묘약’은 언제나 전설속의 존재로만 여겨져 왔다. 그런데 350만 년 전 형성된 영구동토층에서 발견한 ‘고대 박테리아’에서 이러한 ‘묘약’을 만들어 낼 단서를 찾았다고 주장하는 러시아 과학자들이 있어 관심을 끈다. 모스크바대학 동토연구학과(Geocryology) 아나톨리 브로치코프 박사는 지난 2009년 시베리아 사하공화국 매머드 산(Mammoth Mountain) 영구동토층에서 ‘바실루스 F’(Bacillus F)라는 이름의 박테리아를 발견했다. 이 영구동토층의 생성 시기는 350만 년 전이다. 박사는 이 박테리아의 나이 또한 이에 근접할 것으로 보고 있다. 박사는 “이 영구동토층이 350만 년 전부터 지속적으로 얼어붙어있던 점을 생각해보면, 바실루스 F는 중간의 어느 시기에 유입된 것이 아니라 350만 년 전에 처음 얼음 속에 갇힌 이래로 계속해서 오랜 세월을 그 안에서 살아온 것으로 여겨진다”고 전했다. 박사와 연구팀은 이 박테리아의 DNA 구조를 완전히 분석하는데 최근 성공했으며, 그 유전자 중 어떤 부분에 의해 박테리아가 그토록 오랜 세월동안 혹독한 환경 속에 생존할 수 있었을지 확인하고자 노력 중이라고 밝혔다. 더 나아가 이 박테리아는 스스로 기나긴 시간을 생존했을 뿐만 아니라 다른 생물들에 주입될 경우 그들의 생존력에 미스터리한 긍정적 영향을 미치는 것으로 드러났다. 세르게이 페트로프 러시아 튜멘 과학 센터(Tyumen Scientific Centre) 수석 연구가는 “인간 혈액 세포, 쥐, 초파리, 곡물 등에 대한 영향력을 실험을 통해 확인했다”며 “모든 실험에서 바실루스 F는 세포 성장과 면역 시스템 강화를 불러왔다”고 전했다. 사하공화국 수도 야쿠츠크 시의 역학자(疫學者) 빅토르 체르냐스키 박사 또한 “이 박테리아는 활발한 생물 활동을 야기하는 물질을 계속 분비해 면역상태(immune status)를 활성화시키는 것으로 드러났다”며 “결과적으로 박테리아에 노출된 늙은 암컷 쥐들이 생기를 되찾고 번식을 하는 등 '회춘'하는 모습을 보여줬다”고 전했다. 브로치코프 박사는 “그러나 이 박테리아의 정확한 작용 방식은 잘 알지 못한다”고 말한다. 그는 “사실 아스피린과 같은 경우도 그 작용 방식은 모른 채 효과만 알고 있는 사례에 해당한다”며 “마찬가지로, 이 박테리아 또한 작용 방식은 알지 못하지만 그로 인한 결과는 확인했다”고 설명했다. 박사는 이 물질을 인간에게 투여하더라도 동일한 건강증진 효과를 볼 수 있을 것이며, 이를 계속 연구하면 ‘생명의 묘약’을 만들어 낼 가능성도 있다고 보고 있다. 그러나 아직은 갈 길이 멀다. 브로치코프 박사는 “핵심이 되는 질문은 바로 이 박테리아의 생명력이 어디서 왔는가 하는 점이다. 그러나 이를 알아내는 것은 암 유발 유전자와 그 치료법을 상세히 알아내는 것만큼이나 복잡하고 방대한 작업이 될 것”이라고 말했다. 해당 박테리아가 기나긴 세월 생존했었다는 사실 자체에 회의를 드러내는 사람도 많다. 하지만 브로치코프 박사는 “영원히 사는 박테리아가 분명 존재한다고 믿는다”고 말한다. 그는 이어 “그리고 이러한 박테리아는 우리의 세포와는 다르게 외부의 피해로부터 스스로를 보호하는 수단을 가지고 있다”며 “이 보호 기능의 원리를 파악한다면 인간의 세포 또한 손상과 노화로부터 자신을 지키도록 할 수 있다”고 전했다. 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

대부분의 동물들은 어두운 밤이 되면 잠이 들고, 아침 해가 뜨면 눈을 떠 활동을 시작한다. 사람들도 마찬가지다. 간혹 이유 없이 밤에 잠을 이루지 못하고, 낮에 꾸벅꾸벅 조는 사람들도 있다. 이렇게 밤낮이 바뀐 사람들은 뇌 신경전달물질의 이상을 의심 해봐야 할 것 같다. 미국 노스웨스턴대 신경생물학과 라비 알라다 교수, 한태희 박사와 미 시카고·펜실베이니아·아이오와·뉴저지공대 공동연구팀은 인간의 생체시계가 뇌 속 나트륨과 칼륨 농도에 따라 좌우된다는 사실을 밝혀냈다. 공동연구팀은 이를 ‘바이시클(자전거) 메커니즘’으로 명명했다. 나트륨과 칼륨의 농도가 자전거 페달처럼 한쪽이 올라가면 다른 쪽이 내려가는 것처럼 정상적인 신체 기능이 유지되기 위해서는 자율 조절되며 균형을 이룬다는 설명이다. 이 연구는 세계적인 생물학 권위지 ‘셀’ 13일자에 실렸다. 연구팀은 야행성 동물인 생쥐와 주행성 동물인 초파리의 낮과 밤에 나타나는 신경세포 내 이온 변화를 관찰했다. 정도의 차이가 있기는 하지만 밤이 되면 칼륨 조절 통로가 활성화되고 낮이 되면 나트륨 조절 통로가 활성화되는 것을 발견했다. 알라다 교수는 “그동안 포유류와 곤충의 생체리듬 조절 메커니즘이 다를 것으로 추정됐지만 이번 연구를 통해 동물들의 생체리듬 조절 메커니즘이 모두 같다는 점이 드러났다”며 “신경세포의 신호전달체계를 조절한다면 부작용 없는 수면제나 각성제를 만들 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

식품의약품안전처는 LG생활건강 베비언스 제품에서 발견된 이물이 제조/유통단계가 아닌 소비단계에서 혼입된 것으로 추정된다는 결론을 내렸다. 식약처는 “제조단계 조사에서 내용물은 원료 배합공정부터 무균 충전공정까지 80~100mesh의 여과망을 통해 7~8차례의 여과공정을 거쳐 이물을 제어하는데, 모두 밀폐된 제조라인을 통해 이송, 제조된다”면서 “외부 오염물질이 혼입될 개연성이 낮고 벌레가 유입된다고 해도 고온 멸균, 균질화 및 여과공정을 거치므로 온전한 형태로 발견될 가능성은 더욱 낮다”고 밝혔다. 또한 물류창고 내 3단으로 이뤄진 진열대에 판매물품을 보관하고 있고 월 1회 주기적인 방역과 위생점검을 매일 실시하고 있다며, 이물혼입이나 벌레가 생길 개연성이 희박한 이유에 대해 설명했다. 소비단계 조사에서는 소비자가 6월 1일 제품 구입 후 집안거실 내 책장에 베비언스 액상분유를 박스채 보관했으며, 말레이시아 해외여행(6.29~7.3) 중 7월 1일 수유 후 액상분유 뚜껑에서 살아 있는 애벌레(구더기)를 발견했다는 사실을 추가로 확인했으나, 지역적 한계가 있어 당시의 소비환경 조사는 불가했다고 밝혔다. 이와 같은 조사내용을 토대로 식약처는 전문가 자문을 의뢰한 결과, 발견된 이물은 초파리과의 유충으로 추정되며 4~7일 발육상태로 판단, 134℃ 이상의 온도에서 35초간 멸균 시 파리목 유충과 알은 단백질변성, 효소 불활성 등으로 치사한다고 설명했다. 상기 조사결과를 종합적으로 검토한 결과 제조/유통단계에서 발견 이물이 혼입될 가능성은 매우 희박하고, 벌레의 특성상 제조/유통단계에서 초파리가 산란하였다면 구입 후 15일 이내에 성충으로 발견되었어야 하므로 소비단계 혼입으로 추정된다고 결론이 내려진 것. LG생활건강은 베비언스 홈페이지(www.babience.com)를 통해 이물 혼입신고에 대한 식약처의 조사결과를 공지하는 한편, 향후에도 엄마의 마음으로 건강과 안전을 최우선으로 생각하며 언제나 고객들이 믿고 구입할 수 있는 베비언스 액상분유 제품을 만들기 위해 최선을 다하겠다고 전했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

16일 각종 온라인 육아커뮤니티에는 한 업체의 액상분유에서 살아있는 구더기가 나왔다는 소식이 빠르게 퍼졌다. 구더기 액상분유 논란은 한 여성이 자신의 블로그에 ‘액상분유**** 살아있는 구더기 나온 그 후’라는 글을 올리며 아기에게 먹이는 액상분유에서 구더기를 발견하고 이후 겪었던 일들을 폭로하면서 시작됐다. 해당 게시물에 따르면, 글쓴이는 유통기한이 2015년 11월15일까지인 이 액상분유를 아이에게 먹였고 이후 분유 병뚜껑 부분에서 구더기를 발견했다. 글쓴이는 “아이는 분유를 먹고 난 뒤 묽은변을 봤고 더운 여름에 엉덩이에 발진까지 났다”고 주장했다. 이에 해당 업체가 홈페이지를 통해 입장을 밝혔다. 업체는 17일 오후 공식 홈페이지를 통해 “베비언스 액상분유 생산 공정상의 병과 뚜껑은 고압의 멸균용 세정액과 세척수로 멸균이 되며, 내용액 역시 134도 이상의 온도에서 35초 동안 멸균이 되어 충진이 되기 때문에 살아있는 벌레나 세균 등 생물은 전혀 살아남을 수 없으며, 각 단계별 공정에서 극히 미세한 거름망(0.14 및 0.173mm; 머리카락 굵기 정도)을 통해 걸러지고 있기 때문에 입자가 큰 물질은 생산 공정상 혼입은 불가능하다”고 밝혔다. 이어 업체는 “실물을 고객이 제시하지 않아 사진상으로 확인 된, 유충을 전문가에게 의뢰한 결과, 파리유충(초파리 또는 집파리)으로 추정되며, 고객 발견시점의 살아있는 유충상태는 알이 부화한지 최대 7일내의 상태이며 이를 토대로 알의 예상 시점을 추정하면, 고객 발견시점인 7월4일의 약 최대 7일 전쯤 부화되었음을 예측할 수 있다”고 설명했다. 그러면서 “고객이 클레임한 제품은 생산제조일이 5월15일, 제품을 구입한 일자는 6월1일로, 제조시점 및 구입시점에서는 발생이 불가능하다”고 말했다. 사진=온라인 커뮤니티 뉴스팀 seoulen@seoul.co.kr