고래가 바다에 적응한 비밀은…골밀도 유전자 첫 발견

(부산=연합뉴스) 이영희 기자 = 한국해양과학기술원(KIOST)은 고래가 바다에 적응하는 데 기여한 유전자를 최초로 발견했다고 22일 밝혔다.

육지에서 살던 우제류(발굽이 있는 포유류 동물)가 수 천만년 전에 바다로 무대를 옮겨 진화한 고래는 진화 과정에서 다양한 형태적·생리적 변화를 겪었다.

급격한 골밀도의 변화도 그 가운데 하나다.

얕은 물가에서 생활하던 수 천만년 전의 고래는 높은 골밀도를 갖고 있어 뼈가 추의 역할을 했으나 완전히 수중생활에 적응한 현재의 고래는 매우 낮은 골밀도 덕분에 부력을 얻는 것으로 알려졌다.

고래의 진화[한국해양과학기술원 제공=연합뉴스]

하지만 고래가 골밀도를 조절하는 원인 유전자에 관해선 밝혀진 바가 없었다.

KIOST 이정현 박사 연구팀은 섬유아세포성장인자(FGF) 분석을 통해 고래가 수중생활에 적응하는 데 기여한 유전자들을 발견했다.

인간과 고래류 등의 포유류에는 FGF 유전자 22종이 있다.

이 유전자들은 혈관 형성, 상처 치유, 배아 발생, 세포 분화, 신호전달, 대사조절기능 등 다양한 생리조절 작용에 관여하는 성장인자로 질병 치료제로 개발되고 있다.

이 박사 팀은 고래가 잠수 후에 저산소 상태가 되면 간에서 FGF23의 발현을 유도해 낮은 골밀도를 유지하도록 진화했음을 밝혀냈다.

이 같은 연구결과는 인간을 포함한 모든 포유류에서 저산소증에 의해 FGF23 유전자 발현이 조절될 수 있음을 증명함으로써 저산소증과 관련된 인간의 질병을 이해하는 데 도움을 줄 수 있다.

이 박사는 "앞으로 해양생물이 오랜 세월에 걸쳐 바닷속에서 진화 과정을 거쳐 획득한 다양한 특성에 연관된 유전자를 찾아 이를 이용하면 인간 질병의 원인을 밝히고 치료제를 개발하는 데 활용될 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

KIOST 주요 과제인 '해양·극한 유전자 신기능 발굴 및 활용기술 개발'의 하나로 진행된 이 연구결과는 융합과학 분야의 권위지인 사이언티픽 리포트스(Scientific Reports) 1월호에 실렸다.

lyh9502@yna.co.kr

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