국립생물자원관(관장 백운석)과 울산과학기술원(UNIST, 총장 정무영)이 한국표범(아무르표범)의 표준게놈 지도를 세계 최초로 완성했다.
한국표범은 남한에서는 절멸된 것으로 추정되는 세계 멸종 위기 야생생물 1급이다. 호랑이와 함께 우리나라 최고 포식자 위치에 있던 고양이과 맹수로, 현재는 북한과 러시아 접경 지역인 연해주 남서쪽에 60~70마리가 서식하는 것으로 알려졌다.
국립생물자원관과 UNIST는 지난해 공동연구 협약을 맺고 고양이과 게놈 해독을 위한 국제컨소시엄에 참여, 1년 6개월여 연구 끝에 한국표범의 게놈을 완전 해독했다.
공동 연구진은 대전동물원에서 2012년에 자연사한 표범 `매화`의 근육을 이용해 표준게놈 지도를 만들고 러시아에 서식하는 야생 아무르표범 혈액을 확보, 추가 유전체 서열을 해독하고 이를 비교 분석했다.
그 결과 한국표범의 게놈은 25억7000만개의 염기쌍으로 구성돼 있고, 1만9000여개 유전자를 포함하고 있음을 확인했다. 개체 간 또는 동일 개체 내 염기서열 변이가 거의 없어 유전 다양성이 낮고, 이로 인해 멸종 위험이 매우 높다는 것도 밝혔다.
연구진은 이외에 육식하는 고양이과, 잡식하는 사람과, 초식하는 소과 등 식성이 다른 포유동물 28종의 게놈을 사상 최대 규모로 정밀 비교해서 식성에 따른 특화 유전자를 찾아냈다.
연구 결과 표범과 호랑이 등 고양이과는 근육 운동과 신경 전달, 빛 감지 능력 관련 유전자를 잘 보존하고 있는 등 뛰어난 반응성·유연성과 시력 등을 갖추고 있었다.
이에 비해 사람과는 지방 대사 관련 유전자, 소과는 냄새 감지 유전자 등을 잘 보존하고 있다.
연구진은 육식만 하는 고양이과의 식성에 주목하고 이를 잡식성·초식성 포유동물의 게놈과 비교해 다르게 진화한 유전자도 확인했다. 즉 고양이과는 육식성이 발달해서 아밀라아제 같은 탄수화물 소화 관련 유전자와 식물 독소의 해독에 관한 유전자는 퇴화했다.
식성을 생물종 간 게놈 빅데이터를 통해 분석한 연구는 이번이 세계 처음이다.
연구진은 “근력, 시력 등 인체의 능력과 육식으로 인해 발생한다고 추정되는 인간의 질병을 유전자 수준에서 이해하는 데 도움이 될 것”이라고 기대했다.
이번 한국표범의 표준게놈 해독 결과와 포유류 게놈 비교 분석 연구 결과는 `게놈 바이올로지` 에 실렸다.
백운석 국립생물자원관장은 “세계 최초로 한국표범의 전체 게놈을 해독, 멸종 위기에 처한 한국표범의 보전을 위한 근원 자료를 확보했다”고 말했다.
울산=임동식기자 dslim@etnews.com
