무려 3만년 이상 된 극지식물이 화려하게 부활했다. 러시아 토양생리화학과 생물학연구소의 데이비드 기리친스키 연구팀은 시베리아 동북부 지역의 콜리마강 저지대에서 3만 2000년 전의 얼어붙은 상태의 석죽과 ‘실레네 스테노필라’(패랭이꽃)의 열매를 발견, 이를 꽃 피우고 열매를 맺도록 하는 데 성공했다고 미국 뉴욕타임스와 영국 BBC방송이 20일(현지시간) 보도했다. 연구 결과는 미 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 소개됐다. 지금까지 부활시킨 가장 오래된 고대 식물은 이스라엘 마사다에서 발견된 2000년 전 야자 씨앗이며, 중국에서 발견된 1300년 전 연꽃 씨앗의 꽃을 피워내기도 했다. 러시아 연구팀은 콜리마강 저지대 지하 38m 지층의 얼룩다람쥐의 볼 속에서 동결(凍結) 상태의 수많은 씨앗과 열매를 발견했다. 방사선 연대측정 결과 이들 식물의 연대는 3만 2000년 전으로 밝혀졌다. 연구팀은 처음에는 씨앗을 이용해 되살리려고 노력했으나 실패한 뒤, 열매에서 확보한 태반조직을 떼어 내 시베리아와 같은 영하 10도의 추운 환경에서 조직 배양했다. 태반조직이 싹을 틔우자 이를 일반 토양에 옮겨 심은 결과 꽃이 피고 열매까지 맺었다. 연구팀은 몇 년 안에 죽는 대부분의 식물과는 달리 1300년 전의 연꽃이나 패랭이꽃처럼 생명력이 강한 종들은 DNA를 보존하거나 수리하는 자체 메커니즘을 갖고 있다면서 이번 사례를 통해 사람이 어떻게 DNA를 수리해 암을 예방할 수 있을지 등을 연구할 수 있을 것이라고 밝혔다. 김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

국내 연구진이 사람의 몸속에서 발생한 암세포와 싸우는 물질의 존재를 발견했다. 이에 따라 기존 항암제의 가장 큰 문제점으로 꼽히는 부작용과 내성이 없는 새로운 암 치료제 개발로 이어질지 주목되고 있다. 김성훈 서울대 약대 교수는 “체내에 존재하는 GRS라는 물질이 암세포를 사멸시키는 현상을 발견했다.”고 17일 밝혔다. 연구는 서울대 의약바이오컨버전스 글로벌프런티어사업 연구단의 주도로 진행됐으며, 결과는 미국립과학원회보(PNAS) 최신 호에 실렸다. GRS는 지금까지 정상 세포 내에서 단백질 합성에 관여하는 효소로만 알려져 왔다. GRS는 생체활동을 위해 단백질이 합성되는 과정에서 20가지 아미노산 중 가장 간단한 구조를 가진 ‘아미노산 글리신’이 원활하게 사용될 수 있도록 활성화시키는 역할을 맡고 있다. 연구단은 연구를 통해 체내에 암세포가 생기면 이를 감지한 면역세포의 GRS가 세포 밖으로 분비돼 암세포를 직접 공격한다는 사실을 밝혀냈다. 실제 쥐 실험에서 GRS를 정제해 암을 가진 쥐에 투여했을 때 강력한 치료 효과가 있음이 입증됐다. 연구 결과는 기존에 인체 내의 면역반응과 전혀 상관없는 것으로 여겨져 온 단백질 합성 효소들이 암과 같은 위험 요소가 발생하면 면역 기능 강화에 활용되는, 새로운 면역 체계가 존재함을 의미하고 있다. 김 교수는 “기존의 화학적 합성에 의한 항암제들과 달리 GRS는 인체 내의 자연 항암물질이기 때문에 다양한 암 치료에 부작용 없이 사용할 수 있다.”면서 “현재 국내 제약사, 바이오벤처들과 협력해 GRS를 실제 항암제로 개발하는 작업을 진행 중”이라고 설명했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

국내 연구진이 고가의 의약품 원료로 사용되는 인간 유래 항체를 대체할 수 있는 인공 항체를 개발했다. 가격이 100분의1 수준에 불과하고 만들기도 쉬워 의약품 개발 기간을 절반 이하로 줄일 수 있을 전망이다. 김학성 한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 교수는 “김동섭 바이오 및 뇌공학과 교수와 공동으로 항체 대신 단백질을 재설계해 대장균에서 인공 항체를 대량 생산할 수 있는 방법을 개발했다.”고 13일 밝혔다. 연구 결과는 미국립과학원회보(PNAS) 최신 호에 실렸다. 면역 기능을 하는 항체는 치료제뿐 아니라 분석·진단 등 생명공학 및 의료 분야에서 광범위하게 활용된다. 그러나 동물세포 배양 등 복잡한 생산 공정을 통해 제조되기 때문에 1㎎에 100만원에 이를 정도로 가격이 비싸다. 또 대부분의 항체가 해외 선진국의 특허로 등록돼 있어 사용하기 위해서는 막대한 로열티를 지불해야 한다. 연구진은 먹장어나 칠성장어 등 무악류에 존재하는 단백질이 항체는 아니지만 항체처럼 면역 작용을 한다는 점에 착안했다. 항체에 비해 조작이 쉬운 단백질을 연구 소재로 삼은 것이다. 이는 항원과의 결합력, 생산성, 면역원성, 구조 설계성 등이 높아 이상적인 인공 항체로 평가된다. 현재 의약계에서 사용 중인 항체를 그대로 대체할 수 있으며 대장균에서 대량 생산이 가능해 가격도 현재의 100분의1에 불과하다. 특히 목적에 따라 자유롭게 구조 설계가 가능해 현재 항체를 이용한 신약 개발이 10년 이상 소요되는 데 비해 5년 정도면 단백질 신약을 개발할 수 있을 것으로 보인다. 김 교수는 “항체의 세계시장 규모는 연간 192조원에 이른다.”면서 “로열티 없는 국내 신약 개발에 획기적인 계기가 될 것”이라고 강조했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

해외 연구팀이 ‘세계에서 가장 오래된 음악’의 기원을 찾아내는데 성공했다고 영국 일간지 데일리메일이 7일 보도했다. 영국 브리스톨대학교, 중국 베이징의 서우두사범대학교 연구팀은 1억 6500만 년 전 선사시대 때 살았던 귀뚜라미(여칫과)가 만들어 낸 소리가 세계에서 가장 오래된 음악이며, 연구팀은 이 소리를 만들어 내던 선사시대 여칫과 곤충의 날개가 고스란히 보존된 화석을 중국 북동부에서 발견했다고 밝혔다. 과학자들은 선사시대에 최초로 신체의 일부를 이용해 커다란 소리를 낸 동물로 원시 귀뚜라미나 양서류 등이 있으며, 당시 귀뚜라미는 현재의 여치와 매우 유사하다고 설명했다. 이 동물들은 날개나 이빨 등을 부딪치거나 비벼서 소리를 만들었지만, 그들이 만드는 ‘노래’가 실제로 어떠했는지는 아직 연구 중이다. 지금까지 발견된 곤충 화석 중, 소리를 만들어 내는 기관까지 완벽하게 보존된 것은 없었다는 점에서 이번 화석은 가치를 더하고 있다. 특히 여칫과의 이 곤충 중 지금까지 알려지지 않은 새로운 종이 포함된 것으로 밝혀져 학자들의 관심이 쏠리고 있다. 연구팀은 “이번 발견은 1억 6500만년 전 시대에도 순음(Pure Tone)을 이용한 동물들 사이의 대화가 가능했다는 것을 증명하며, 특히 여칫과의 새 종(種)인 ‘Archaboilus’는 자신이 만들어 내는 음악을 짝을 찾는데 적극 이용했을 것”이라고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다. 송혜민기자 huimin0217@seoul.co.kr

▶원문 및 사진 보러가기 아직 지구상에 공룡이 출현하기 이전인 약 265만년 전 살던 희귀한 고대 파충류가 브라질에서 발견돼 학계 주목을 받고 있다. 브라질 피아우이 연방대학 고생물학 연구팀은 구글 지도를 통한 현지 조사 중 팜파스 평원 일대에 있는 한 농장에서 지면 위로 노출된 파편을 발견한 뒤 현지로 이동해 고대 파충류 두개골을 발굴했다고 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표했다. 연구팀에 따르면 이번에 발굴된 화석은 공룡 시대, 즉 중생대 이전에 살던 원시성 파충류의 것으로, 두개골의 크기로 보아 몸집은 오늘날 표범과 같은 맹수 정도로 추정되며 날카로운 검치를 사용해 먹이를 사냥했던 것으로 추정된다. 또한 이 파충류는 발굴 지역명인 팜파스와 그리스어로 ‘살인자’를 뜻하는 스포네우스를 합성해 팜파스포네우스 빅카이(Pampaphoneus biccai)로 명명됐다. 공룡처럼 보이지만 공룡이 아닌 이들 파충류는 오늘날 포유류와 유사한 특성을 가지고 있어 포유류형 파충류 즉 안테오사우르스로 분류되며 공룡과도 흡사해 디노케팔리안으로 다시 나뉜다. 이들 디노케팔리안은 고생대 말인 페름기에 지구상에 분포한 육식성 육상 동물로 남아프카의 안테오사우르스 마그니피쿠스, 러시아의 타토노포니우스가 대표적으로 알려졌다. 연구를 이끈 후안 카를로스 시스네로스 박사는 “이번 발견은 판게아 대륙 일대에 육식성 디노케팔리안이 널리 분포했다는 증거를 나타낸다”고 말했다. 즉 연구팀은 초기 판게아 초대륙이 갈려져 형성된 북부의 로라시아대륙과 남부 곤드와나대륙으로 이들 파충류가 나뉘었을 것으로 보고 있다. 한편 이들 고대 파충류는 공룡이 출현한 시기보다 약 40만년 전 지구상에 널리 분포한 육식성 동물로 페름기말 지구 대멸종을 통해 이들을 포함한 거의 모든 동식물이 자취를 감춘 것으로 알려졌다. 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

개미나 흰개미와 같이 계급 사회가 고도로 분화돼 벌집을 지키는 ‘병정벌’을 보유한 꿀벌 집단이 최초로 확인돼 학계 주목을 받고 있다. 영국 서식스대학 연구팀은 ‘자타이’ 벌로 알려진 브라질의 한 꿀벌 종류에게서 도둑벌 등 침입자를 저지하는 역할을 하는 일명 ‘병정벌’의 존재를 확인했다고 11일 영국 데일리메일 등 외신이 보도했다.  테르라고니스카 앵거스툴라(Tetragonisca angustula)라는 학명을 가진 이 꿀벌은 침 없는 벌로 현지 양봉업계에서 흔히 볼 수 있다. 연구팀은 브라질 파젠다 아레투지나의 한 농장에 있는 자타이벌을 지속적으로 관찰한 결과 병정벌의 존재를 입증했다. 연구팀에 따르면 이 병정벌들은 다른 일벌보다 보초 역할에 장시간을 들인다. 이들은 벌집 근처를 항시 비행하며 관처럼 된 입구에서 경비를 선다. 한 벌집 군에 약 1만마리의 일벌이 있다면 이들 병정벌은 각각의 한 벌집에 한 마리 정도밖에 존재하지 않는다. 또한 이들 병정별은 다른 일벌들보다 몸집이 약 30% 정도 커 비교적 머리가 작아보이지만, 6개의 다리는 더 크고 두껍다. 이는 이들 병정벌이 자신의 벌집을 습격하는 도둑벌들과 싸울때 일벌보다 유리한 신체조건을 가지고 있다는 것을 보여준다. 레스트리멜리타 리마오(Lestrimelitta limao)라는 학명을 가진 도둑벌은 일반적으로 이들 꿀벌의 벌집을 습격해 식량을 빼앗아 간다. 만약 도둑벌 무리가 한꺼번에 벌집을 습격한다면 순식간에 벌집을 파괴할 수 있겠지만 도둑벌은 습격할 벌집을 찾기 위해 정찰병을 보낸다. 바로 이들 병정벌은 염탐 온 도둑벌을 싸워 물리치는 것이다. 이 병정벌들은 벌침도 없고 체구도 더 작지만 도둑벌의 몸에 매달려 날개를 물어 날지 못하게 하는 방법으로 벌집을 방어한다. 연구를 이끈 프란시스 레트닉스 교수는 “이들 침없는 벌은 무방비 상태가 아니다.”면서 “자타이벌은 브라질에서 발견되는 가장 일반적인 꿀벌 중 하나지만 그 정교한 방어(기술)은 매우 놀라울만 하다.”고 말했다. 한편 이번 연구는 미 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 상세히 실렸다. ▶ 도둑벌 공격하는 병정벌 영상 보러가기  사진=데일리메일 캡처 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

영화속 스파이더맨이 사용하는 거미줄과 비슷한 강도의 섬유를 대량 생산하는 길이 열려 학계의 주목을 받고 있다. 와이오밍대학 연구팀 등 미국 과학자들은 거미줄만큼 강한 실을 뽑아낼 수 있는 유전자 변형 누에를 만드는 데 성공했다고 3일(현지시각) 미 국립과학원회보(PNAS)에 발표했다. 영국 BBC 등 주요 외신 보도에 따르면 연구팀은 누에의 몸에 거미줄을 만드는 유전자를 이식하는 방법으로 거미줄처럼 강한 실을 생산할 수 있는 유전자 변형 누에를 탄생시켰다. 그간 거미줄은 무게 대비 강도가 강철보다 강하다고 알려졌지만 성질이 사나워 누에처럼 함께 키울 수 없어 대량으로 생산할 수 없었다. 하지만 이번 유전자 변형 누에의 탄생으로 거미줄만큼 강한 실크의 대량 생산에 길이 열렸다. 한편 실제 거미줄은 방탄복 제조 등에 사용되는 초고분자 화학 섬유 ‘케블라’(Kevlar) 보다 강도가 강하며 이미 상처 치료용 붕대나 인공 인대, 힘줄 등 의학 분야에도 그 사용 가능성 입증돼 향후 다양한 분야에 응용될 것으로 기대를 모으고 있다. 사진=영화 스틸컷 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

인간을 포함한 포유류와 파충류, 조류, 양서류 등 모든 동물의 보행 기원은 ‘살아있는 화석’으로 불리는 폐어(肺魚)로부터 시작됐다는 주장이 제기돼 관심을 끌고 있다. 미국 시카고대학 연구팀은 최근 아프리카 폐어인 프로톱테루스(Protopterus)에 속하는 한 물고기(P. annectens)의 행동을 특수 수조에서 관찰한 결과, 이들이 지느러미의 일종으로 흔적만 남은 ‘사지’를 일으켜 몸을 앞으로 밀고 나가는 것을 확인하고 이를 미국 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표했다. 폐어는 육지에서 숨을 쉬는 능력을 갖추게 된 고대 물고기의 현존 자손 중 하나로 오늘날엔 아프리카와 남아메리카, 호주에서 발견되고 있다. 연구팀은 특수 수조를 통해 ‘프로톱테루스 안넥텐스’를 관찰한 결과 “걷는 능력이 뒤 떨어진 것처럼 보였지만, 영상 판독 결과 이 폐어는 통상적으로 뒷지느러미를 동시에 이용해 사람이 두 발을 모아 뛸 때처럼 튀어 오르거나 양쪽 지느러미를 번갈아 이용해 걷기도 한 것으로 확인됐다.”고 밝혔다. 또 연구팀은 아프리카 폐어가 앞 지느러미를 사용하지 않는 이유는 아직 확실치 않지만, 뒷지느러미만을 사용해도 충분할 것이라면서 폐어가 작은 뒷지느러미만으로 온몸을 지탱할 수 있었던 것은 공기로 가득 찬 폐의 부력 덕분인 것으로 보인다고 말했다. 끝으로 연구팀은 “연구 결과는 보행의 기원에 관련된 단계를 보여준다. 폐어에서 우리가 발견한 것은 물 밑바닥을 걷는 물고기가 얼마나 쉽게 네발 동물같은 형태를 보이게 되는가 하는 것”이라고 말했다. 이는 네발 동물이 손발가락 달린 네 다리를 갖고 실제로 땅에 첫발을 딛기 수백만 년 전에 이미 동물이 육지에서 살도록 적응하는 데 필요한 많은 과정을 이미 끝냈을 가능성이 있다고 연구팀은 덧붙였다. ▶ 걷고 뛰는 물고기 영상 보러가기  사진=BBC 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

현대 물리학의 토대를 마련한 알베르트 아인슈타인은 “서른 살 이전에 과학에서 획기적인 업적을 내지 못하면 영원히 불가능하다.”고 말했다. 특수상대성 이론을 발표할 당시 그의 나이는 26세였다. 하지만 ‘젊은 천재의 번뜩이는 아이디어가 과학 발전의 원동력’이라는 그의 지론은 오늘날에는 적용되지 않는다. 현재 물리학 천재의 전성기는 마흔여덟 살이나 된다. 도대체 무엇이 달라졌을까. 미 오하이오주립대 브루스 와인버그 교수와 노스웨스턴대 벤저민 존스 교수 등 경제학자는 7일(현지시간) 미 국립 과학원회보(PNAS)에 발표한 논문에서 “노벨상을 받을 만큼 위대한 과학적 발견은 이제 더 이상 젊은 사람들에 의해 만들어지지 않는다.”고 단언했다. 와인버그 교수팀은 1901~2008년 사이의 물리학·화학·생리 의학 분야의 노벨상 수상자 525명을 추적해 이들의 업적이 어느 시기에 이뤄졌는지를 조사했다. 그 결과, 노벨상 초창기인 1901년부터 1905년까지는 세 분야 수상자의 3분의2가 40세 이전에 노벨상 수상 연구를 진행했고, 20%는 30세 이전에 성과를 거뒀다. 1934년까지만 해도 40세 이전의 업적으로 노벨상을 받은 학자가 무려 78%나 됐다. 그러나 시간이 갈수록 노벨상 수상 업적을 이룬 나이는 늦어져 2000년 이후에는 30세 이전 업적으로 노벨상을 받은 사례가 전무했다. 40세로 기준을 넓혀도 젊은 층의 수학적 아이디어가 중요한 물리학 분야에서만 전체의 19%가 상을 받았을 뿐이다. 와인버그 교수는 “물리·화학·생리 의학 분야에서는 이제 더 이상 결정적인 돌파구를 마련해 연구 단계를 끌어올리는 젊은 과학자의 이미지를 찾아보기 어려워졌다.”고 근거를 제시하기도 했다. 연구팀은 그 이유로 기초지식 습득에 걸리는 시간이 늘어났다는 점을 들었다. 실제 20세기 초에는 노벨상 수상자의 대부분이 25세 이전에 박사학위를 받아 연구를 시작했지만, 1990년대 이후에는 25세 이전에 박사학위를 받기조차 어려워졌다. 게다가 새로운 사실을 발견하기가 더 어려워진 데다 입증에도 더 오랜 시간이 걸린다는 점도 지적됐다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

▶원문 및 사진 보러가기 세상에서 가장 큰 바이러스가 발견돼 학계의 주목을 받고 있다. 10일(현지시간) 영국 BBC 뉴스 등 외신에 따르면 과학자들은 일반바이러스보다 10~20배 이상 크며 기존 세계 최대 바이러스로 기록된 미미바이러스보다도 큰 바이러스를 확인했다. 미국립과학원회보(PNAS) 최신호에 소개된 이 바이러스는 지난해 4월 칠레 중앙 라스크루케스 해안 일대에서 발견됐다. 이 바이러스는 지금까지 발견된 바이러스 중 가장 크며 칠레에서 발견됐다는 의미로, 메가바이러스 칠렌시스(Megavirus chilensis)라는 이름이 붙여졌다.　 이 거대 바이러스는 지름이 무려 0.7마이크로미터(µm) 정도 크기로 전자현미경이 아닌 광학현미경으로 관찰할 수 있다. 바이러스는 세포나 박테리아와 달리 자가 복제를 할 수 없지만 숙주에 침투해 증식한다. 특히 메가바이러스는 자신과 비슷한 크기의 박테리아 등을 먹이로 삼는 아메바를 숙주로 삼는다고 과학자들은 밝혔다. 연구를 이끈 프랑스 엑스마르세유대학 장-미셸 클레버리 교수는 “이 메가바이러스가 바이러스 연구의 새로운 방향을 제시할 것”이라고 기대했다. 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

때때로 인간을 위협하는 바다의 포식자 상어. 이들의 간이나 쓸개에 함유된 천연 항생물질이 인간의 질병 치료에 큰 도움을 줄 것이라는 연구 결과가 나와 관심을 끌고 있다. 미국 조지타운대학 메디컬센터 마이클 자슬로프 박사 연구팀은 천연 항생물질인 스쿠알라민(Squalamine)이 암과 일부 안구질환뿐 아니라 뎅기열과 황열, 간염 등 바이러스성 질병에도 큰 효과를 보인다고 19일(현지시간) 미국국립과학원회보(PNAS)를 통해 발표했다. 연구팀은 스쿠알라민이 부작용 없이 일부 바이러스의 감염을 막거나 제어할 수 있으며, 심지어 일부 동물의 질병까지 치료할 수 있다고 밝혔다. 지난 1993년 자슬로프 박사가 돔발상어의 세포 조직에서 최초로 추출을 성공한 이 항생물질은 연구를 거듭한 결과, 1995년부터는 연구소에서 직접 합성해 조직을 배양하고 있다. 연구팀은 “스쿠알라민이 뎅기열 바이러스에 의한 인간 혈관 세포와 B형과 D형 간염에 걸린 인간 간세포의 감염을 억제할 수 있는 것으로 나타났다.”고 말했다. 또한 스쿠알라민은 임상 시험을 통해 황열과 동부 마 뇌염 바이러스, 설치류에 감염되는 거대세포 바이러스, 헤르페스 바이러스 등을 억제하는 것으로 나타났다. 개구리 피부와 돌고래 등에서 천연 항생제를 발견한 자슬로프 박사는 스쿠알라민이 현재의 다른 일반 항생제들과 달리 획기적인 항생물질이 될 것이라고 기대하고 있다. 윤태희기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 충전해 쓰는 ‘2차 전지’의 주재료로 널리 쓰이는 리튬의 새로운 성질을 밝혀내 극한 환경에 적용할 수 있는 에너지 재료의 개발 가능성을 열었다. 한국과학기술원(KAIST) EEWS(지속가능한 에너지·환경·물) 대학원 윌리엄 고다드(왼쪽) 교수와 김형준(오른쪽) 박사는 초고온, 초고압의 극한 상황에서 리튬이 기존의 결정질 구조와 전혀 다른 비결정질 고체(액체와 고체의 중간 형태)로 변한다는 사실을 발견했다고 13일 밝혔다. 연구 결과는 자연과학 분야 권위지인 미국립과학원회보(PNAS) 최근 호에 게재됐다. 연구팀에 따르면 리튬에 1만K(섭씨 9726.85도)의 초고온과 100기가파스칼(GPa·1㎡에 1000t의 무게가 가해지는 압력)의 초고압을 가하자 리튬은 성기고 불규칙적인 비결정질 형태로 변했다. 일반적인 물질은 압력이 높아지면 원자 구조가 더 빽빽하고 규칙적인 형태의 결정질을 이루지만, 리튬은 정반대의 성질을 갖고 있는 셈이다. 김 박사는 “리튬전지가 다양한 조건에서 높은 효율성을 유지하기 위해서는 이처럼 특이한 성질 변화를 감안한 기술 개발이 필요하다는 점을 밝혀낸 것”이라고 설명했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

커피 등에 포함된 카페인이 함유된 선스크린 크림을 바르면 피부에 주름이 생기는 위험뿐만 아니라 피부암도 줄일 수 있다는 연구결과가 나왔다. 영국 일간지 데일리 메일은 16일 미국 연구진을 인용, 카페인이 들어있는 커피나 차, 혹은 초콜렛 등으로 만든 선크림의 효능을 전했다. 피부에 바르기만 해도 종양으로 발전할 위험성이 있는, 손상된 세포를 죽여 악성인 흑색종을 제외한 피부암을 예방하는 데 도움이 된다는 것이다. 카페인이 ATR이라는 단백질을 억제해 자외선으로 손상된 세포를 없애는 기능을 한다는 게 핵심내용으로, 미국 국립과학원회보(PNAS) 인터넷판에 실린 연구결과다. 미 뉴저지 주 러트거스대학 암연구소의 연구진은 카페인을 먹지 않고 피부에 발랐을 때도 ATR이라는 단백질을 억제하는 효과가 있다고 가정했다. 이를 토대로 연구진은 ATR를 억제하도록 유전적으로 변형된 쥐를 이용한 실험에서 쥐가 자외선에 노출됐을 때도 암을 막는다는 것을 확인했다. 유전적으로 변형된 쥐를 자외선에 19주 동안 노출했을 때 암에 걸릴 확률이 대조군보다 69% 낮다는 결과가 나왔으며, ATR를 억제하도록 변형된 쥐가 결국 암에 걸렸다 하더라고 그렇지 않은 쥐보다 발병이 현저히 지체됐다. 이는 카페인이 든 커피를 하루에 한 잔씩 마시면 피부암에 걸릴 위험성이 약 5% 줄어든다는 기존의 연구와도 궤를 같이 하는 성과다. 그러나 일부 과학자들은 카페인이 든 커피 등도 잘 쓰면 약이 될 수 있지만 남용하면 독이 될 수 있다고 경고하고 있다. 특히 런던대학의 닷 베네트 교수는 이와 관련, “(커피로 만든)선스크린의 효과가 아직 불명확한 점이 많다.”면서 “더군다나 최악의 피부암인 흑색종에 대해선 아무런 효능이 없지 않으냐.”고 반문하면서 과신을 경계했다. 사진=데일리 메일 캡쳐 서울신문 나우뉴스부 nownews@seoul.co.kr 　

지구 밖에서 날아온 운석에서 지구 초기 생명체 성분으로 보이는 분자들이 발견, 인류를 포함한 지구의 생명체가 외계에서 온 것일 수 있다는 주장이 힘을 얻고 있다. 미국항공우주국(NASA)의 후원을 받아 구성된 카네기연구소 과학자들은 운석 11개를 분석한 결과 지구에는 없는 주요한 DNA 구성 물질과 함께 세포호흡에 관여하는 분자들이 발견됐다고 미국립과학원회보(PNAS)에서 발표했다. 짐 클리브스 박사가 이끄는 연구팀은 탄소질 구립운석에서 푸린과 6,8 디아미노 푸린, 2,6 디아미노 푸린 등 세 종류의 염기가 분포돼 있는 걸 발견했다. 이 성분은 DNA와 RNA 구성에 필요하지만 지구 생물계에는 없는 것으로 알려진 바 있다. 이번 발견이 지구 생명체의 ‘씨앗’이 외계에서 왔다는 가설을 뒷받침해주는 것이라고 연구진은 보고 있다. 지구생명체의 외계 기원설은 이번에 처음 제기된 건 아니다. 과거에도 여러 과학자들이 일부 운석에서 염기를 발견했으나 이미 지구상에 존재하는 것과 일치해 지구물질로부터 오염됐다는 반론이 제기된 바 있다. 지난 3월에는 NASA의 마샬 우주비행센터의 연구원 리차드 B.후버 박사팀이 희귀 운석을 발견하다가 ‘외계 박테리아’를 발견했다고 주장했으나, 이 역시 지구 박테리아와 구분할하기 어려워 인정될 수 없다며 학계에 논란이 된 바 있다. 클리브스 박사는 “이번 발견이 운석들의 지구상의 생명체를 만드는 필수 성분을 공급하는 일종의 분자 도구 세트였을 가능성을 보여주는 것”이라고 강조했다. 서울신문 나우뉴스 강경윤기자 newsluv@seoul.co.kr

특정 생물의 멸종이 인간에게 미치는 영향을 알리기 위해 흔히들 “꿀벌이 지구상에서 사라지면 우리에게 남은 시간은 고작 4년뿐”이라는 표현을 인용한다. 세간에 알려진 대로 이 같은 경고를 알베르트 아인슈타인이 실제로 했는지는 분명치 않다. 뿐만 아니라 지난해 5월 미국 학술지 ‘최신 생물학’에는 ‘꿀벌 멸종≠인류 멸종’이라는 연구 결과가 실리기도 했다. 그럼에도 당시 연구팀은 자두, 체리, 망고 등 특정 작물 재배에 벌이 필수적일 뿐만 아니라 유엔 자료를 분석한 결과 전 세계적으로 벌에 의존하는 작물이 50년 전에 비해 3배 이상 늘었다며 벌의 중요성을 강조했다. 또 지난 3일 출판된 미 국립과학회원보(PNASA)에 따르면 미국에서 재배되는 농작물의 15%가 호박벌에 의존하고 있고, 이를 경제적 가치로 환산하면 30억 달러에 이른다. 멸종 위기의 동식물을 보호해야 하는 이유는 벌의 예처럼 식량 문제와 직결된다. 8만종 안팎의 식용 식물 가운데 20%가 식량 수요의 90%를 담당하고 있다. 일반 쌀보다 단백질 함량이 높은 텍사스야생벼 등 나머지 80%에 속하는 식물을 보존한다면 식량 위기에 대처하기가 좀 더 쉬울 수 있다는 얘기다. 2006년 미 플로리다주 ‘꿀벌 실종 사건’은 많은 사람에게 위기 의식을 심어줬다. 하지만 마다가스카르에서 자생하는 일일초의 멸종에 대부분의 사람은 무관심할 것이다. 백혈병을 앓고 있는 아이가 있다면 얘기가 달라진다. 또 탁월한 항암 물질인 택솔을 함유하고 있는 태평양 주목나무의 위기는 우리나라 국민이 평생 암에 걸릴 확률이 34%에 이르는 상황에서 꿀벌 못지않은 걱정거리다. 미 어류·야생동물관리국(FWS)에 따르면 미국에서 탐조 여행을 포함, 야생동물을 보기 위한 관광에서 발생하는 경제적 가치는 최소 850억 달러다. 개체수가 점점 줄고 있는 연어는 태평양 연안 북서부 지역에서 6만개의 일자리를 만들고 있다. 특정 동식물이 가진 가치를 돈으로만 따질 수는 없다. 각 종은 생태계 균형 유지에 중요한 역할을 담당하고 있을 뿐만 아니라 민물 홍합, 샐비어, 나팔꽃 등은 인간에게 환경 오염을 경고하고 있다. 나길회기자 kkirina@seoul.co.kr

국내 연구진이 가뭄이나 추위 등 열악한 환경에서 잘 견디게 해주는 호르몬을 운반하는 수송체를 최초로 발견했다. 이에 따라 장기간 가뭄이나 사막환경에서도 자랄 수 있는 식물재배의 가능성이 열렸다. 포항공대 생명과학과 이영숙 교수팀은 식물이 수분 부족, 고염도, 추위, 더위 등으로 인해 스트레스를 받을 때 생기는 호르몬인 아브시스산(abscisic acid)의 흡수를 조절하는 수송체인 ‘ABCG40’의 존재를 세계 최초로 밝혀냈다고 19일 밝혔다. 이 연구결과는 미 국립과학원회보(PNAS) 18일자 온라인판에 속보로 게재됐다. 이 교수팀은 ABCG40 유전자를 발현하는 식물은 가뭄 등에 잘 견디면서 성장하는 반면 그렇지 않은 식물은 가뭄에 기공을 빨리 닫지 못해 수분 부족으로 시들고 노랗게 마른다는 사실을 발견했다. 즉 식물의 아브시스산 수송체만 조절하면 가뭄에서도 식물재배가 가능하다는 것이다. 이 교수는 “이 기술을 현실화시키기 위해서는 넘어야 할 산이 많지만 아브시스산 수송체 연구를 계속해 건조한 땅과 오염된 토지에서 잘 자라는 식물을 개발, 환경을 복원하는 데 도움을 주겠다.”고 말했다. 이영준기자 apple@seoul.co.kr

새와 가장 비슷한 생김새를 가진 공룡이 날카로운 독니로 먹잇감을 사냥했다는 사실이 최근 밝혀져 학계가 주목하고 있다. 미국 캔자스 주립대학 연구진은 1억 2500만 년 전 중국 북동부 숲속에 서식했던 시노르니토사우루스가 송곳니를 이용해 사냥을 했다고 미국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표했다. 비늘이 아닌 깃털을 가진 시노르니토사우루스는 칠면조와 비슷한 크기의 소형 공룡이다. 작은 크기에도 효율적으로 사냥할 수 있었던 이유는 날카로운 독니를 가졌기 때문. 연구진은 중국에서 발견된 시노르니토사우루스의 화석에서 이빨과 턱 부위를 조사해 시노르니토사우루스의 사냥 방법을 알아냈다. 공룡이 오늘날 뱀과 비슷하게 구부러진 송곳니를 가지고 있었으며 위턱에 독샘이 든 주머니가 독을 공급해 먹잇감을 제압했다는 것. 데이비드 번험 박사은 “독이 치명적이진 않지만 먹잇감이 기절하기에는 충분한 양”이라면서 “공룡은 낮은 나뭇가지에 매달려 있다가 재빨리 먹잇감을 뒤에서 공격했을 것”이라고 추측했다. 이미지=화석을 바탕으로 그린 가상도 서울신문 나우뉴스 강경윤기자 newsluv@seoul.co.kr@import'http://intranet.sharptravel.co.kr/INTRANET_COM/worldcup.css';

유전자 조작 방식으로 철분과 아연 함량을 늘려 빈혈치료에 효과적인 기능성 쌀이 개발됐다.21세기프론티어 작물유전체기능연구사업단의 지원을 받는 포스텍 안진흥 교수 연구팀은 21일 벼 유전자의 일부 기능을 활성화시켜 철분과 아연 함량을 대폭 늘린 쌀을 생산할 수 있는 원천기술을 개발했다고 밝혔다. 연구 결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 온라인판에 22일 게재된다.연구팀은 유전자 활성을 높여주는 DNA조각인 ‘인핸서’를 벼에 삽입해 철과 아연의 함량에 영향을 미치는 OsNAS3 유전자의 기능을 활성화시키는 기술을 개발했다. 지금까지는 철 저장에 관여하는 페리틴 등과 같은 외부 유전자를 이용해 철을 과다발현시키는 방법이 시도돼 왔다.연구팀이 개발한 종자는 야생형 동진벼와 비교했을 때 철분은 2.9배, 아연은 2.2배나 함량이 높게 나타났다. 특히 흡수율이 떨어지지 않는 니코티아니민과 결합한 철의 양이 7배가량 증가한 것으로 나타났다. 연구팀은 빈혈 증상을 보이는 쥐에게 OsNAS3 유전자를 활성화시킨 종자를 먹여 증상이 빠르게 개선되는 결과를 얻었다고 설명했다. 그러나 유전자 변형식품(GMO)의 인체 유해 논란이 계속 진행 중이어서 이 쌀은 빈혈 환자 등 제한적인 용도로 우선 사용될 것으로 보인다.홍희경기자 saloo@seoul.co.kr

한우의 유전적 고유성을 과학적으로 입증한 논문이 미국 국립과학지(PNAS)에 게재돼 국제적 공인을 받았다. PNAS는 과학인용색인(SCI)의 척도인 논문인용지수가 ‘10’으로, 전 세계 모든 과학 저널의 최상위 1% 안에 드는 학술지이다. 30일 영남대에 따르면 이 대학 생명공학부 김종주(42) 교수가 농림수산식품부의 지원을 받아 미국 미주리주립대 테일러 석좌교수팀과 공동 연구를 진행한 결과를 담은 논문이 이 학술지 온라인 최신판에 실렸다. 연구팀은 2007년부터 한우 등 전 세계에 분포하는 소 48개 품종의 유전정보를 분석한 결과 한우가 미국, 호주, 유럽, 아프리카에 서식하는 품종은 물론 가장 가까운 일본 화우와도 확연히 구분되는 유전적 고유성을 지니고 있음을 밝혔다. 이번 연구는 가축연구 분야에서는 세계 최초로 개체의 모든 염색체에 퍼져 있는 5만여개 DNA마커(SNP·단일염기돌연변이)를 포함한 소 유전자 칩을 분석함으로써 연구결과에 대한 신뢰도를 높였다. 연구팀은 연구결과를 바탕으로 소의 ‘진화 트리’를 만들어 1만년 전 신석기시대부터 지역별로 진행된 야생원우의 가축화에 대한 기존 학설을 유전정보 분석으로 재확인했다. 이 결과 한우는 한반도지역에서 한민족과 함께 환경에 가장 적합하게 진화해 왔으며, 독특한 유전적 특성이 있는 고유의 품종이라는 점이 밝혀졌다. 대구 한찬규기자 cghan@seoul.co.kr

치매가 진행되는 원리가 광우병과 유사하다는 사실이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다. 건국대 의생명과학과 이승재 교수팀은 변성된 단백질이 직접 신경세포로 이동해 질병이 확산되는 광우병에만 국한된 현상이 파킨슨병과 같은 뇌질환이 확대될 때도 유사하게 발견됐다는 사실을 확인했다고 28일 밝혔다. 연구는 건국대 의대 이혜진 교수, 미국 캘리포니아대 엘리에저 마슬리아 교수와의 공동연구로 진행됐다. 파킨슨병, 치매 등과 같은 노인성 뇌질환은 뇌부위의 손상이 점차 확대되면서 진행된다. 하지만 이 질병들의 발병원인은 아직 명확하게 밝혀지지 않아 여러가지 이론이 제시돼 연구 중이다. 이 교수팀은 최근 중요하게 부각되고 있는 ‘신경세포 이론’에서 특정 단백질의 구조적 변성에 의해 신경세포가 손상된다는 사실을 이번 연구를 통해 확인한 것이다. 특히, 이러한 단백질 변성체에 의한 질병의 확산이 광우병의 진행과 유사해 치매와 광우병 연구에 있어서 공통원리를 적용할 수 있는 실험적 근거를 마련하게 됐다. 이번 연구가 완전히 검증돼 치료제 개발에 응용된다면 향후 뇌질환과 광우병의 동시정복도 가능할 것으로 기대된다. 이 교수팀의 연구결과는 세계적 과학 권위지인 미국학술원회보(PNAS) 7월 마지막주 인터넷판과 8월4일자 인쇄판에 게재될 예정이다. 이영준기자 apple@seoul.co.kr