100여 년 동안 실험동물로 각광받아 온 `아프리카발톱개구리`의 유전체가 해독됐다. 인간 유전자 기능을 찾거나 암 등 질병 연구에 새로운 모델로 개구리 활용 사례가 늘 전망이다.
권태준 울산과학기술원(UNIST) 생명과학부 교수가 제1저자로 참여한 국제 공동연구진은 아프리카발톱개구리의 유전체 4만여개를 염색체 수준으로 규명하고 이를 20일자 `네이처`에 발표했다. 이 연구는 미국, 일본, 한국을 비롯한 7개국에서 60명이 참여한 대규모 프로젝트로 2009년부터 7년 동안 진행됐다.
아프리카발톱개구리는 체외 수정으로 한 번에 지름 1㎜ 크기의 알을 수백 개 낳는다. 유전자 발현 조절이 쉬워 인간을 포함한 많은 척추동물의 유전자를 연구하는 발생학, 세포생물학, 생화학 등 여러 분야에서 널리 활용된다. 2012년 노벨생리의학상을 받은 존 거던이 체세포 핵치환 실험으로 `어른 세포가 다시 배아가 될 수 있다`는 것을 처음 보여 준 실험에서 아프리카발톱개구리를 사용했다.
하지만 이 개구리의 유전체 해독은 다른 동물보다 느렸다. 염색체 그룹이 4개(4배체)여서 분석이 까다로웠기 때문이다. 인간을 비롯한 다른 동물은 부모로부터 하나씩 염색체 그룹을 물려받아 2개의 염색체 그룹(2배체)을 갖는다. 이와 달리 부모로부터 2개씩 염색체 그룹을 받는 아프리카발톱개구리의 분석은 훨씬 복잡하다.
공동연구진은 아프리카발톱개구리 염색체의 DNA 반복 서열을 분석, 크기가 큰 L염색체 9개와 크기가 작은 S염색체 9개가 각각 다른 종에서 유래됐다는 사실을 밝혀 냈다.
권태준 교수는 “이번 유전체 해독으로 생물학 전반에 쓰일 효과 높은 실험동물 모델 시스템을 구축할 수 있게 됐다”고 의의를 뒀다.
권 교수는 “그동안 식물에서만 볼 수 있던 4배체 유전체를 동물에서 최초로 확인하고 진화 관점에서 유전자 변화를 살핀 연구라는 점에서 의미가 있다”면서 “진화를 통해 새로운 유전자가 생성되는 과정과 같은 기초 연구뿐만 아니라 암이나 선천성 기형처럼 배체 수 변화가 흔히 나타나는 질병 연구에도 도움이 될 것”이라고 부연했다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
