유니스트(UNIST·울산과학연구원) 연구진이 가장 큰 물고기이자 멸종위기종인 ‘고래상어’의 유전체를 해독해 공개했다. 분석결과 유전자의 길이와 수명이 상관관계가 있는 것으로 드러나 인간의 노화나 진화의 비밀을 푸는 실마리가 될 것으로 보인다.
유니스트 게놈산업기술센터는 하버드와 서울대, 제주대, ㈜클리노믹스 등과의 공동연구를 통해 고래상어 게놈(유전체)을 해독해 조립, 분석한 결과를 세계적인 학술지인 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표했다고 5일 밝혔다.
연구팀은 한국 아쿠아플라넷 제주에서 제공한 고래상어 샘플로부터 완성한 고래상어 표준 게놈(생물종 대표 유전체 지도)을 84개 생물의 전장 게놈(전체 유전체) 정보와 대조했다. 그 결과 고래상어의 ‘인트론’의 길이가 다른 생물에 비해 긴 것을 확인했다. 인트론은 유전자 중 단백질 합성에 관여하지 않는 부분이지만, 수명과 연관있는 기초대사량과 관련이 있다.
고래상어의 평균 길이는 20m, 무게는 42t이다. 수명도 길다. 가장 오래 산 고래상어는 수명이 약 100년에 이른다. 일반적으로 몸집이 큰 생물은 열 손실을 최소화할 수 있어 수명이 길다고 알려져 있지만, 고래상어의 장수원인은 정확히 밝혀지지 않았다.
연구팀은 게놈 대조를 통해 인트론의 새로운 기능 중 일부가 노화와 관련이 있는 것으로 보고 있다. 연구팀은 “고래상어 유전자에는 길이 가 긴 인트론에서 특별한 기능을 담고 있을 것으로 예상되는 염기서열의 반복이 다른 생물에 비해 확연히 많았다”며 아직 밝혀지지 않은 인트론의 기능 중 노화에 영향을 미치는 기능이 있을 것으로 예상한다”고 설명했다.
연구팀은 고래상어의 표준 게놈도 구축했다. 게놈해독을 통해 얻은 수십억개의 짧은 단위의 염기서열을 새롭게 조립해 32억개 염기쌍을 가지는 고래상어 표준 게놈 지도를 쌓았다.
또 고래상어의 신경 관련 유전자들이 다른 유전자 길이보다 길다는 사실도 밝혀냈다.
박종화 유니스트 생명과학부 교수는 “이번 고래상어 게놈 분석 결과는 고래상어 진화 연구를 넘어 인간을 포함한 다양한 생물종의 노화연구에 매우 중요한 연구 단서가 될 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구는 미국 하버드대 조지 처지(George M. Church) 교수, 뉴멕시코 대학교 제레미 에드워드(Jeremy S. Edwards) 교수가 교신저자로 참여했다.
울산=이보람 기자 boram@segye.com