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움직이는 후각 유전자가 냄새 구별해

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2019년 02월 04일 11:00 프린트하기

특정 후각 수용체 유전자(Olfr17)를 발현하는 세포(녹색)가 쥐의 후각 상피 곳곳에 흩어져 있다. 400여 개에 이르는 후각 수용체 유전자가 세포마다 무작위로 발현되기 때문이다. Kevin Monahan, Adan Horta 제공
특정 후각 수용체 유전자(Olfr17)를 발현하는 세포(녹색)가 쥐의 후각 상피 곳곳에 흩어져 있다. 400여 개에 이르는 후각 수용체 유전자가 세포마다 무작위로 발현되기 때문이다. Kevin Monahan, Adan Horta 제공

미국 연구진이 그동안 베일에 싸여 있던 후각의 비밀을 푸는 데 성공했다.

 

스타브로스 롬바르다스 미국 컬럼비아대 신경과학과 교수팀은 쥐 실험을 통해 한정된 수의 유전자만으로 수많은 냄새를 구별할 수 있는 메커니즘을 밝혀냈다고 국제학술지 ‘네이처’ 1월 9일자에 발표했다.

 

인간의 경우 1000만 개의 후각 뉴런과 400여 개의 후각 수용체 유전자를 이용해 1조 가지나 되는 냄새를 구별한다. 각 뉴런은 단 하나의 후각 수용체 유전자만 활성화하기 때문에, 그 많은 종류의 냄새를 어떻게 구별하는지는 그동안 알려지지 않았다.

 

연구팀은 살아 있는 세포의 핵에서 게놈을 3차원으로 확인할 수 있는 기술(In situ Hi-C)을 이용해 쥐의 후각 세포에서 유전자 활성을 분석했다. 그 결과 후각 세포의 분화과정에서 서로 다른 18개 유전자에 흩어져 있던 후각 수용체 유전자들이 서로 뭉쳐서 상호 작용한다는 사실을 발견했다.

 

롬바르다스 교수는 “유전자 활성을 조절하는 인핸서(enhancer) 그룹이 발현할 유전자를 선택하고 활성을 조절한다”며 “이렇게 서로 다른 염색체에 있는 유전자끼리 상호 작용하는 경우는 드물다”고 설명했다. doi:10.1038/s41586-018-0845-0

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