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100살까지 장수 '고래상어'서 노화 비밀 풀 힌트 찾았다

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인트론 길이가 다른 생물체에 비해 길어

인트론 기능 중 노화에 미치는 기능 있을 가능성

[이데일리 강민구 기자] 국내외 연구진이 세상에서 가장 큰 어류인 고래상어에서 인간 노화와 진화의 비밀을 풀 가능성을 찾았다.

울산과학기술원(UNIST)은 게놈산업기술센터가 하버드대학교, 서울대학교, 제주대학교, 클리노믹스 등과 함께 멸종위기 종인 고래상어의 유전체 정보를 해독, 조립, 분석한 결과를 국제 학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’에 발표했다.

고래상어는 평균 길이가 20m, 무게 42톤에 이른다. 가장 오래 산 고래상어의 수명은 약 100년이다. 일반적으로 몸집이 큰 생물체는 열 손실을 최소화해 수명이 길다고 알려져 있다. 하지만, 고래상어의 정확한 장수 원인은 밝혀지지 않았다.

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인트론내에 존재하는 반복서열 들에 대한 생물종 함량비.

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연구팀은 한국 아쿠아 플라넷 제주에서 제공한 고래상어 샘플을 활용해 완성한 고래상어 표준 게놈 표준게놈을 84개 생물의 전장 게놈(whole genome)정보과 대조해 고래상어의 ‘인트론’의 길이가 다른 생물체에 비해 긴 것을 확인했다.

분석결과 유전자의 길이와 수명 간 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 유전자는 유전정보가 담긴 DNA의 특정 부분을 말하는데 엑손과 인트론 부분으로 구분할 수 있다. 엑손은 유전자에서 단백질을 합성하는 영역을 의미하며, 인트론은 단백질 합성에 관여하지 않는 부분으로 수명과 연관있는 기초대사량과 관련돼 있다.

인트론은 지난 1978년 알려진 이래 단백질 중심으로 해석됐던 생물학에 논쟁거리를 제공했고, 지금까지 새로운 인트론 기능이 연구되고 있다. 유전자 내에서 엑손 대비 인트론의 비율이 약 22배로 높아 인트론의 길이는 유전자 길이에 직결된다.

고래상어는 다른 생물체보다 염기서열이 반복되는 형태가 많았다. 무작위한 서열이 아닌 규칙성이 있는 반복서열이 인트론 부위에서 많이 발견됐는데, 이는 인트론 부위가 또 다른 기능을 가질 수 있다는 걸 의미한다. 연구팀은 인트론의 새로운 기능 중 일부가 노화와 관련 있는 것으로 보고 있다.

박승구 UNIST 박사는 “고래상어 유전자에는 그 기능이 명확하지 않은 ‘CR-1’, ‘Penelope’와 같은 반복서열이 다른 생물종들과 비교했을 때 확연히 많았다”며 “아직 밝혀지지 않은 인트론의 기능 중 노화에 영향을 미치는 기능이 있을 것”이라고 예상했다.

박종화 UNIST 교수도 “이번 고래상어 게놈 분석 결과는 고래상어 진화 연구를 넘어 인간을 포함한 다양한 생물종 노화연구에 중요한 연구가 될 수 있다”며 “인트론 연구를 통해 인간의 노화 원인과 장수 비결을 찾을 계획”이라고 말했다.

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