DGIST, 작은고슴도치홍어 총 유전체 규명

서울대·뉴욕대 의대팀과 진행
보행 분자적 기작 제시 획기적

대구경북과학기술원(DGIST) 뇌과학과 백명인 교수 연구팀이 서울대·뉴욕대 의대와 함께 ‘작은고슴도치홍어(Little skate)의 고품질의 전장 유전체를 구축하고, 이를 이용한 비교유전체 분석을 진행했다.

작은고슴도치홍어는 어류임에도 불구하고 육상 척추동물과 비슷한 사지 운동 형태, 즉 지느러미를 다리처럼 이용해 걷는 것으로 잘 알려져 있다. 작은고슴도치홍어는 육상 사지동물과 약 4억7천만 년 전에 공통 조상으로부터 분기한 것으로 추정된다.

이전 연구를 통해 작은고슴도치홍어와 사지동물의 보행에 관여하는 운동신경회로가 유사하다는 것은 알려져 있었지만, 작은고슴도치홍어의 고품질 전장 유전체가 없어 어떻게 이런 운동신경회로가 진화했는지 분자적 기작을 연구하기는 힘들었다.

이에 연구팀은 최신 유전체 분석 기술을 이용해 고품질의 작은고슴도치홍어 전장 유전체를 구축했다.

나아가 연구팀은 육상 동물과 비교 분석을 수행했다. 고품질의 작은고슴도치홍어 전장 유전체를 이용해 작은고슴도치홍어와 사지동물 운동신경세포의 전사체 비교 분석을 진행했고, 이를 통해 운동신경세포에서 공통으로 발현되는 유전자 및 차별적으로 발현되는 유전자를 발견했다.

백명인 교수는 “보행에도 단순한 형태의 보행과 정교한 형태의 보행이 있는데, 이들이 오랜 진화 과정에서 어떻게 발생했는지에 대한 분자적 기작을 제시하는 획기적인 발견”이라고 말했다.

/김재욱기자 [e-mail]