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"살아있는 화석" 실러캔스 유전자 상 자격 없어

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"살아있는 화석" 실러캔스 유전자 상 자격 없어

2021.02.10 16:11
지난 1천만년간 새 유전자 62개 습득하며 진화

지난 1천만년간 새 유전자 62개 습득하며 진화

 


오스트리아 자연사박물관에 전시된 실러캔스(L. 칼룸내) 표본
 
[Alberto Fernandez Fernandez( https://commons.wikimedia.org/wiki/User:Afernand74)제공/ 재판매 및 DB 금지]

 

'실러캔스'(Coelacanth)는 "살아있는 화석"으로 알려져 왔다. 1938년 남아프리카 연안에서 처음 건져 올린 물고기의 몸통이 약 6천500만년 전 공룡과 비슷한 시기에 멸종한 것으로 추정돼 온 화석 기록과 거의 똑같았기 때문이다.

 

하지만 진화가 거의 이뤄지지 않은 듯한 비슷한 외형과는 달리 아프리카에 서식하는 실러캔스(Latimeria chalumnae·L. 칼룸내)는 지난 1천만년 사이 다른 종과 접촉하며 62개의 새로운 유전자를 습득해 말 그대로 '살아있는 화석'과는 거리가 멀다는 연구 결과가 나왔다.

 

캐나다 토론토대학과 과학 전문 매체 등에 따르면 이 대학 도넬리 세포·생체분자 연구센터 분자유전학 교수 팀 휴즈 박사가 이끄는 연구팀은 L.칼룸내 유전자를 분석한 결과를 과학 저널 '분자 생물학과 진화'(Molecular Biology and Evolution)에 발표했다.

 

연구팀은 포유류와 조류, 파충류의 공통 조상에서 '전이인자'(transposon) 형태로 만들어진 유전자 'CGGBP1'을 인간 이외에 다른 종(種)에서 찾는 과정에서 이런 성과를 얻었다.

 

전이인자는 '점핑(jumping) 유전자'로도 불리는데, 한 위치에 고정된 일반 DNA와 달리 '잘라 붙이기' 형태로 유전체 내에서 위치를 바꿀 수 있는 DNA 염기서열을 뜻한다.

 

연구팀은 지금까지 밝혀진 모든 유전체 정보를 검색해 칠성장어를 비롯한 일부 어류와 균류에서도 이를 발견했으며, 지난 2013년에 만들어진 L. 칼룸내의 유전체 정보에서 전이인자로 형성된 모두 62개에 달하는 새로운 유전자를 찾아냈다.

 

전이인자로 형성된 유전자 사레는 무수히 많지만 L. 칼룸내 만큼 많지는 않다고 한다.

 

연구팀은 다양한 시기에 여러 계통을 타고 '수평적 유전자 전이'로 알려진 종간 유전자 이동이 이뤄진 것으로 분석했다.

 

논문 제1저자인 박사과정 대학원생 아이작 옐란은 "수평적 유전자 전이는 (실러캔스의) 전이인자가 어디서 온 것인지에 대해 흐릿한 그림만 제시하지만 다른 종의 사례를 통해 기생으로 발생할 수 있다는 것을 알고있다"면서 "가장 확실히 설명할 수 있는 것은 진화 역사에서 여러 차례에 걸쳐 도입됐다는 점"이라고 했다.

 

연구팀은 전이인자를 통해 만들어진 유전자가 실러캔스의 몸에서 하는 역할은 규명되지 않았으나 유전자 조절의 정교한 역할을 한다는 여러가지 증거가 있다고 했다.

 

지난 1998년 인도네시아 수산시장에서 처음 확인된 실러캔스의 또다른 종인 L. 메나도엔시스(menadoensis)에서는 L. 칼룸내와 같은 새로운 유전자가 발견되지 않아 2천230만년 전 두 종이 분리된 이후에 새 유전자들이 형성된 것으로 나타났다.

 

휴즈 교수는 "이번 연구 결과는 숙주 유전체에 전이인자가 기여하는 상당히 충격적인 사례를 제공하는 것"이라면서 "62개 유전자가 하는 역할을 모르지만, 이중 상당수는 DNA 결합 단백질을 생성하고, 미묘한 변화만으로도 진화과정에서 중대한 영향을 미치지는 유전자 조절의 역할을 담당하고 있을 수 있다"고 했다.

 

연합뉴스

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