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임신 좌우하는 건 정자의 '포장' 기술?

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2014년 05월 13일 18:03 프린트하기

  생명 탄생의 신비 뒤에는 치열한 경쟁이 있다. 1억~2억 개의 정자 중에 난자를 만나는 것은 단 하나의 정자다. 수정을 하는 정자는 다른 정자보다 더 빨리 헤엄쳐야만 한다는 사실은 익히 알려졌다.

 

Gilberto Santa Rosa 제공
Gilberto Santa Rosa 제공

  속도를 내기 위해 정자는 머리 크기를 줄이고 꼬리를 늘리는 방향으로 진화했다. 작은 머리에 DNA를 모두 넣기 위해서 기타 체세포와는 다른 포장법을 선택해야 했다.

 

  사람의 세포는 히스톤이라는 단백질에 DNA를 감아 보관한다. 실이 엉키지 않도록 실패에 감는 것과 비슷하다. 정자는 히스톤 대신 프로타민이라는 단백질을 실패로 쓴다. 프로타민에 DNA를 감아 두면 히스톤에 감았을 때보다 DNA가 더 단단하게 감긴다.

 

  정자가 이렇게 DNA를 단단하게 감는 바람에 생기는 문제가 있다. DNA에서 단백질을 만들 때는 DNA를 다시 풀어야 하는데, 프로타민에 감은 DNA는 잘 풀리지 않는다는 것이다.

 

  앨리 밀즈 미국 콜드스프링하버연구소(CSHL) 교수팀은 이처럼 단단하게 감긴 정자가 DNA를 풀 때 'Chd5'라는 단백질을 이용한다는 사실을 밝혀냈다. 이 단백질로 프로타민에 감긴 DNA를 쉽게 풀 수 있고, 도로 되감을 수도 있다는 것. Chd5가 정자의 DNA를 포장하는 기술자인 셈이다.

 

  실제로 연구팀이 쥐의 정자에서 Chd5 단백질을 없애자 쥐의 정자는 움직임이 줄어들고, 난자를 만난 뒤에도 제대로 수정하지 못하는 등 여러 결함이 나타났다. 정자의 DNA가 손상을 입었기 때문이다.  

 

  연구 결과는 '네이처 커뮤니케이션즈' 13일자 온라인판에 실렸다.

 


신선미 기자

vamie@donga.com

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