인간의 영원한 동반자 ‘강아지’, 장수(張數)의 초석 찾았다
▷ 서울대 수의학부 연구팀, 세계 최초로 '개 후성유전체 지도' 작성
▷ 서울대 기계공학 연구팀, '종이접기 DNA 나노구조체 기술' 개발
[위즈경제] 김영진 기자 = 서울대학교 수의학부 조제열 교수 연구팀이 세계 최초로 ‘개 후성유전체 지도’를 작성했습니다. 과학기술정보통신부의 기초연구사업(바이요의료기술개발사업-차세대응용오믹스 사업 및 선도연구센터) 등의 지원으로 수행한 이번 연구성과는 국제적으로 저명한 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances)’에 게재 승인되었는데요.
과기정통부의 설명에 따르면, 후성유전체는 “유전체가 작동하도록 조절하는 다양한 기능의 표지”를 의미합니다. 육체를 구성하고 있는 세포, 이 세포를 움직이는 유전체가 자동차라면, 후성유전체는 운전자와 같습니다. 어떤 차를 어떻게 운전하느냐에 따라 그 결과가 달라지는데요.
후성유전체의 제어에 따라 유전체는 피부, 신경, 면역 등 다양한 종류의 세포로 변할 수 있습니다. 이른바 유전체의
컨트롤타워인 셈입니다.
개의 후성유전체 지도를 작성했다는 건, 개의 후성유전체가 어떠한 역할을 하고 있는지 파악할 수 있는 기반을 마련했다고 볼 수 있습니다. 개 후성유전체 지도의 가장 큰 성과는 ‘환경적 영향’입니다.
개는 인간과 가장 친숙한 동물로서, 인류사 오랜 기간 동안 생활 환경을 공유하고 있습니다. 음식, 생활 패턴, 감염 요소 등 인간 삶의 환경을 직, 간접적으로 함께하고 있는데요. 문제는 이러한 개가 환경에 의해 어떠한 영향을 받는지에 대한 연구가 부족하다는 겁니다.
이를 타개할 수 있는 요소가 바로 개의 후성유전체 지도입니다. 유전체가 환경적 요인에 그다지 민감하지 않은 반면, 후성유전체는 환경요인을 잘 반영합니다. 게다가, 개는 인간에 비해 수명이 짧고 생체 시계가 빠릅니다.
과기정통부의 설명에 따르면, 개는 “같은 환경적 위험요소들에 노출될 시 인간보다 빠르게 반응하여, 인간에게 미리 위험을 알리는 보초자 역할을 할 수 있으며, 이때도 후성유전체는 가장 민감하게 반응하는 요인 중 하나”라는 겁니다.
개의 후성유전체를 이해할 수 있다면, 개의 다양한 품종과 행동학적 특성은 물론 유전성 질환, 암과 같은 심각한 질병까지 파악할 수 있는 중요한 정보를 얻게 되는 셈입니다.
서울대학교 수의과대학 조제열 교수팀은 개의 주요 11개 조직(대뇌, 소뇌, 유선, 폐, 간, 위장, 비장, 췌장, 신장, 결장, 난소)에 대해 후성유전체 데이터의 생산 및 분석을 수행한 뒤, 이를 기반으로 개의 유전체에 대한 종합적인 후성유전체 기능 표준지도를 작성했습니다.
이에 따라, “개가 갖고 있는
다양한 조직의 생물학적 기능, 유전자의 세포 및 조직 특이성, 환경요인에
의한 유전자 활성 조절 이상과 질병 발생 등에 대한 새로운 이해”를 제공할 수 있게 되었으며, 개의 후성유전체가 쥐의 후성유전체보다 더 가깝다는 등의 사실도 발견할 수 있었습니다.
조제열 교수 曰 “작성된 후성유전체 지도는 다양한 개의 품종과 유전체
연구, 암과 질병 연구, 그리고 종간 비교를 통한 비교의학
연구 등에 광범위하게 활용될 수 있으며, 건강과 질병 유전체의 깊은 해석 및 이해를 통한 동물과 인간의
생명 과학 발전에 이바지할 수 있게 되었다”
# DNA 나노구조체, 종이처럼
접을 수 있다?
한편, 서울대학교 기계공학부 교수 연구팀은 하나의 DNA 구조체를 다양한 모양으로 접거나 펼 수 있는 DNA 나노기술 개발에 성공했습니다.
이번 연구 역시 과기정통부의 지원(과학난제도전
융합연구개발사업)으로 수행되었으며, 그 성과는 국제학술지
네이처의 표지논문으로 게재되었습니다.
DNA 기능성 나노구조체는 외부 자극에 의한 형상 변화를 통해 특정 기능의 발현을 제어할 수 있습니다. 신체에 들어오는 외부 자극에 DNA 나노구조체가 모습을 바꿈으로써 특별한 결과를 낳는 셈인데요.
이 기능성 나노구조체는 약물전달, 분자진단 등 다양한 분야에 활용될 수 있는데, 이 중심에 있는 기술이
‘DNA 나노기술’입니다.
나노구조체의 자기조립 성질을 이용하여 원하는 형상과 물성을 가지는 구조체를 높은 정밀도로 제작할 수 있는데요.
기존의 DNA 나노기술은 단순한 변형과 제한적 기능 구현만 가능했습니다. 다양한 모양으로 변할 수 있는 ‘다중 변형 작동 원리’가 부재했기 때문인데요. 이에 서울대 연구팀은 ‘종이접기 원리’에 착안한 새로운 방법을 제안했습니다.
종이접기 형태에 따라 DNA를 배열한 2차원 격자 형태의 구조를 만들고, 원하는 부분의 접힘과 펼침을 선택적으로 조절하는 겁니다. ‘DNA 와이어프레임 종이’를 통해 마치 종이접기를 하듯이, 다양하게 접거나 펼 수 있는 건데요.
과기정통부는 “접히는 부분의 강성을 최적화하여 구조적으로 안정화하면서도 높은 성공률로 접고 펼 수 있게 DNA 와이어프레임 종이를 설계하는 것이 연구팀이 개발한 독보적인 기술”이라며, “다양한 마이크로 리보핵산(RNA)의 검출이 동시에 가능한 센서로의 활용 가능성을 보여주었다”고 설명했습니다.
참고로 마이크로
리보핵산이란, 유전자들이 정상적으로 작동하도록 변이 단백질을 통제하는 기능을 갖는데, 유전자를 조절하고 세포의 다양한 기능 발현에 관여하는 중요한 분자입니다. 아울러, 과기정통부는 “본 연구에서 개발된 설계 및 제작 기술은 분자진단을
위한 나노센터, 약물전달을 위한 나노로봇과 같은 나노바이오 분야에서 큰 파급효과가 있을 것으로 기대된다”고 덧붙였습니다.
김도년 서울대학교 기계공학부 교수 曰 “본 연구는 종이접기 기술을
나노크기에서도 적용할 수 있는 가능성을 보여준 연구로, 추후 3차원
구조체의 설계로 기술이 확장, 개발된다면 기존 단일 자극에 대한 제한적 기능을 가지는 나노구조체의 한계를
뛰어넘어 다양한 자극에 반응해 여러 기능을 수행할 수 있는 다기능성 나노구조체 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대한다”
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비둘기는 싫다면서 지들은 음료수마시고 빈통은 길거리 아무대나 버리고 남의집 담에도 올려놓고 담배 꽁초가 동네를 다 덮으며 길가면서 피고다니는 담배가 비흡연자는 얼마나 고약한냄새로 괴롭히는지 아십니까 이렇게 인간들은 지들 멋대로라며 여러사람에게 불편하고 고통스럽게 피해를 주면서 양심없는 소리 이기주의자같은 인간의 소리가 더 혐호스럽네요 비둘기의 생명들은 보호받으며 함께 우리와 함께 살아야 하는 약한 개체입니다 새벽마다 개들이 운동하러나오면 얼마나 많은 소변을 길에다 싸게하는지도 아십니까 애완용1500만 시대입니다 변도 치우지도 않고 이곳저곳에 널부러져 있습니다 비둘기 보호는 못해도 몇천명의 하나인 인간이 측은지심을 주는 모이도 못주게 법으로 막는다는게 무슨 정책며 우리는 같은 국민입니다 작은 생명부터 귀히 여겼으면 좋겠습니다 생명에는 높고낮음 없이 평등하기를 바라고 우리는 인간이기에 선행과 이해가 가능하기도 합니다 함께 살수있도록들 도와주세요
2정 많은 민족 대한민국 사람들이 88올림픽 한다고 비둘기 대량 수입하더니 세월 흘러 개체수 늘어났다고 이제는 굶겨 죽이려 먹이주기 금지법 시행한다니 독한민국 인간들이네요.
3비둘기가 똥을 싸니까, 그런 비 논리로 비둘기를 혐오하는 천박함은 이제 버리세요. 당신은 똥 안 쌉니까. 당신의 똥은 오대양 육대주를 오염시키고 있습니다. 당신이 쓰는 모든 비닐류 제품은 당신과 당신의 자자손손에게까지 위해를 끼치죠. 비둘기가 지구를 오염시킨다는 소리는 여태 못 들어 봤습니다. 기껏 꿀벌이나 하루살이 또는 다른 새들과 함께 당신의 차에 똥 몇 방울 떨어뜨릴 뿐입니다. 지구에 결정적으로 <유해>한 것은 오로지 인간밖에 없습니다. 어쨌든 소위 만물의 영장이라는 인간께서 너그러이 비둘기에게 불임 모이를 권해 주세요. 만물의 영장이라면 모름지기, 관용과 연민은 기본이어야 하지 않을까요. 그래야 조물주께서, 보시기에 좋았더라 하실 겁니다.
4평화의 상징이니 뭐니 하면서 수입하더니 이젠 필요없다고 먹이주기까지 금지시키다니, 만물의 영장이라는 인간으로서 부끄럽지 않나요? 인간의 패악질이 아니라면 있을 수 없는 부끄러운 법안입니다. 당장 먹이주기 금지법 철폐하고 다른 대안인, 불임모이주기를 적극 실시하면 서로 얼굴 븕히지 않아도 되니 좋지 않은가요? 밀어붙이기식 졸속 행정이 언제나 어디서나 문제입니다.
5제발 시류좀 읽고 정책 좀 냈으면 하네요. 아직도 다 밀어버리고 묻어버리고 이런 야만적인 정책으로 가려고 하나요. 밥주기 금지라니 별의별 미친 정책이 다 나오네요. 더군다나 해결책이 있고, 이미 성공하고 있는 해외사례들이 있는데 왜 저런 악질적인 정책으로 밀고 나가는지 모르겠어요. 그리고 밥주지 말라는게 대안이나 되나요? 민원 해결이 되나요? 밥 안주면 비둘기들이 다 굶어죽기라도 하나요? 동물복지 같은걸 떠나서 개체수 조절에 아무런 영향도 없을것 같은걸 법안이라고 내놓다니.. 한심합니다.
6똥 싼다고 굶겨 죽이고 싶을 정도인가요 유순하고 영리한 개체입니다
7꽃가루 알레르기가 있는 사람이 있다면, 거리에 꽃나무를 모두 다 베어야 하나요? 본인이 싫어하면 모두 다 죽여서 없애야하나요? 불임모이라는 대안이 있음에도 공산당처럼 무조건적으로 먹이를 막는다는 발상이 우습네요.