고래상어 '게놈'에서 노화의 비밀을 엿보다

고래상어 이미지

[아시아경제 황준호 기자] 현존 가장 큰 어류인 고래상어가 평균 100년 가까이 살 수 있는 이유는 무엇일까?

울산과학기술원 게놈산업기술센터, 미국 하버드 대학교, 서울대, 제주대, 등은 공동 연구를 통해 멸종위기 종인 고래상어의 게놈 분석을 통해 유전자의 길이와 수명이 상관관계를 갖고 있다는 연구 결과를 국제 학술지인 미국 국립과학원 회보에 발표했다고 5일 밝혔다.

유전자의 길이, 수명과 관련

연구팀은 한국 아쿠아 플라넷 제주에서 제공한 고래상어 샘플로부터 표준 게놈을 완성했다. 게놈 해독을 통해 얻은 수십억 개의 짧은 단위의 염기서열을 새롭게 조립(선도 조립)해 32억개 염기쌍을 가지는 고래상어 표준 게놈 지도를 구축했다.

연구팀은 이어 고래상어의 몸집(생물체 무게), 기초대사량, 게놈 크기 등 수명과 관련 있는 것으로 알려진 요인과 고래상어의 게놈 특성과 연관된 각종 요소를 다른 생명체(84종)의 전장게놈과 대조했다.

이 결과, 고래상어의 '인트론'의 길이가 다른 생물체에 비해 긴 것을 확인했다. 인트론은 유전자 중 단백질 합성에 관여하지 않는 부분인데, 수명과 연관있는 기초대사량(BMR)과 관련이 있다.

특히 연구팀은 인트론 부위가 다른 생물체와 달리, 반복적으로 규칙을 갖고 배치돼 있다는 것을 발견했다. 이는 다른 생물체에 발견되지 않는 특징이다.

다양한 생물종 노화연구에 기여

박종화 울산과학기술원생명과학부 교수

연구팀은 이 인트론 부위가 노화와 관련이 있을 것으로 예상했다. 제1저자인 박승구 UNIST 박사는 "고래상어 유전자에는 그 기능이 명확하지 않은 CR-1, Penelope와 같은 반복서열이 다른 생물 종들과 비교했을 때 확연히 많았다"며 "아직 밝혀지지 않은 인트론의 기능 중 노화에 영향을 미치는 기능이 있을 것으로 예상한다"고 설명했다.

또한 연구진은 고래상어의 신경관련 유전자들이 긴 인트론을 갖는다는 사실도 확인했다. 고래상어의 신경연결성(Neural connectivity) 기능을 갖는 유전자의 길이가 다른 유전자 길이보다 길다는 사실도 증명한 것이다. 신경 관련 유전자는 생물진화에서 매우 중요한 역할을 한다. 신경 관련 유전자의 길이가 길수록 유전자가 잘 발현되며, 발현 조절이 잘 된다.

박종화 교수는 "이번 고래상어 게놈 분석 결과는 고래상어 진화 연구를 넘어 인간을 포함하는 다양한 생물종 노화연구에 매우 중요한 연구가 될 수 있다"고 평가했다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr