해양과기원, 섬유아세포성장인자 유전자 분석···낮은 골밀도 유지토록 진화
이정현 박사 "인간 질병 원인과 치료제 개발 활용"···'사이언스 리포츠'에 게재 

골밀도 감소와 부력 획득. <자료=해양과기원 제공>
골밀도 감소와 부력 획득. <자료=해양과기원 제공>
고래가 바다에서 살 수 있었던 이유가 밝혀졌다. 

한국해양과학기술원(원장 홍기훈)은 이정현 박사 연구팀이 '섬유아세포성장인자' 유전자의 진화분석을 통해 고래가 바다의 수중생활에 적응하는데 기여한 유전자를 찾았다고 22일 밝혔다. 

원래 육상에서 생활하던 유제류(발굽이 있는 포유류 동물)가 수 천만년 전 해양으로 서식처를 옮기면서 진화한 진화 과정에서 다양한 형태적, 생리적 변화를 겪었다. 그 중 급격한 골밀도의 변화도 포함된다. 

과거 얕은 물가에서 생활하던 고래는 높은 골밀도를 갖고 있어 뼈가 추의 역할을 했으나, 완전히 수중생활에 적응한 현재의 고래는 매우 낮은 골밀도로 인해 부력을 얻는 것으로 알려졌지만 골밀도를 조절하는 원인 유전자에 대해서는 밝혀진 바가 없었다. 

이에 연구팀은 '섬유아세포성장인자(FGF)' 유전자를 분석했다. 인간과 고래류 같은 포유류는 FGF 유전자가 22종을 갖고 있다. 이들은 혈관형성, 상처치유, 배아발생, 세포분화, 신호전달, 대사조절기능 등 다양한 생리조절작용에 관여하는 성장인자로 질병치료제로 개발되고 있다. 

연구팀은 고래가 잠수해 저산소 상태가 되면 간에서 FGF23의 발현을 유도해 낮은 골밀도를 유지하도록 진화했음을 밝혔다. 이는 인간을 포함한 모든 포유류에서 저산소증에 의해 FGF23 유전자 발현이 조절될 수 있음을 증명한 것이라고 연구팀은 설명했다. 

이정현 박사는 "향후 해양생물이 오랜 세월 동안 바다 속에서 진화의 과정을 거쳐 획득한 다양한 특성에 연관된 유전자를 찾아 이를 이용하면 인간 질병의 원인과 치료제 개발에도 활용될 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다. 

이번 연구 결과는 융합과학 분야의 국제 학술지인 '사이언스 리포츠(Scientific Reports)' 1월호에 실렸다. 

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