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산업 같은 ‘예쁜꼬마선충’도 지리적으로 격리되면 유전적 변이
메디컬투데이 남연희 기자
입력일 : 2019-05-26 10:13:52
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총 유전자의 약 15%가 구조적 차이 보여
▲새로운 유전자를 탄생시킨 대안적 텔로미어 연장 (그림=서울대학교 제공)

[메디컬투데이 남연희 기자]

국내 연구진이 미국 하와이와 영국에 서식하는 ‘예쁜꼬마선충’이 같은 종임에도 지리적으로 격리됨에 따라 유전적 변이가 나타난다는 사실을 입증했다.

서울대학교 이준호 생명과학부 교수 연구팀의 해당 연구결과는 유전체 연구 학술지인 Genome Research(Impact Factor 10.1)에 실렸다.

생물학적 종은 교배 후 생식 가능한 자손이 만들어지는 것으로 정의할 수 있는데 한 종에서 다른 종으로 변하는 과정, 즉 종의 분화에 관한 연구는 잘 알려지지 않았다. 그 중에서도 염색체 또는 유전체(genome) 수준에서 어떤 변화가 일어나는지에 대해서는 거의 알려진 바가 없다.

연구팀은 예쁜꼬마선충 C. elegans이라는 같은 종에 속하지만 영국과 하와이에 지리적으로 격리돼 서로 유전적으로 굉장히 달라진 품종을 활용해 하와이에서 채집된 품종의 게놈(유전체)을 거의 완벽하게 완성하고 이를 영국 선충의 유전체와 비교했다.

그 결과 같은 종임에도 총 유전자의 약 15%가 구조적인 차이를 보인다는 사실을 확인했다.특히 염색체 끝부분에서는 완전히 새로운 구조가 만들어졌다는 것을 확인할 수 있었다.

이 염색체 끝부분에서는 아예 새로운 유전자가 생겨나 진화의 소재가 될 잉여 유전자를 품고 있다는 것 또한 확인됐다.

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즉, 같은 종이라 할지라도 지리적으로 격리돼 유전적으로 멀어진 품종 사이에서는 유전자가 뒤바뀌거나 새롭게 생겨나는 수준의 극단적인 유전적 차이가 생겨날 수 있으며, 이것이 생존에 영향을 주지 않으면서 진화할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

이 교수는 “자연선택이 일어나려면 생물은 이미 다양성을 지니고 있어야만 하는데, 본 연구 결과는 자연선택이 작용할 수 있는 유전적 다양성과 변이가 축적되는 진화의 현장을 똑똑히 보여주었다”고 말했다.

뿐만 아니라 연구팀은 새로운 유전자가 생겨날 수 있는 독특한 염색체 진화를 새롭게 확인했다. 쉽게 망가지는 염색체 끝부분을 대안적인 방식으로 유지 보수하는 과정에서 염색체 안쪽에 있던 유전자들이 통째로 염색체 끝에 복제되고 빠르게 진화했다는 것을 확인했다.

이런 현상이 야생에서 발견된 것은 최초의 사례다.  
메디컬투데이 남연희 기자(ralph0407@mdtoday.co.kr)
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