해양생물 창고기 유전체 해독…척추동물 기원 단서·바이오소재 가능성 밝혀

(서울=뉴스1) 백승철 기자 = 해양생물에서 척추동물 기원의 단서와 미래 해양 바이오소재 산업의 가능성이 있다는 연구 결과가 나왔다.

3일 충북대학교(총장 직무대리 박유식)에 따르면 조성진 생물학과 교수와 국제 공동연구팀은 바다 모래 속에 사는 작은 해양생물인 창고기의 유전체를 해독해 인간을 포함한 척추동물의 기원을 이해하는 열쇠이자 미래 해양 바이오소재 산업의 가능성을 제시했다.

연구팀은 창고기(Asymmetron lucayanum)의 유전체를 염색체 수준에서 분석해 척삭동물 조상의 유전자 구조를 복원했다. 창고기는 약 5억 년 전 척추동물과 공통 조상에서 갈라진 생물로, 형태와 유전체 변화 속도가 느려 '살아있는 화석'으로 불린다.

연구 결과 오랜 진화에도 불구하고 유전자 배열 구조가 매우 높은 수준으로 보존돼 있음이 확인됐다. 또 창고기의 혹스 유전자 클러스터는 오래된 조상 구조를 유지하면서도 일부 종에서는 유전자 배열 역위와 전이인자 침입 등 다양한 변화가 나타난 것도 밝혀졌다.

여기에 면역 관련 유전자 분석에서 톨 유사 수용체(Toll-like receptor)와 NOD-like receptor 유전자군의 원형이 이미 창고기에서 존재함을 확인했다. 이는 복잡한 면역 시스템이 등장하기 이전에 기본적인 면역 유전자 네트워크가 형성되어 있었음을 의미한다.

창고기와 같은 원시 해양생물은 독특한 면역 반응, 환경 적응 능력, 특이 단백질 및 대사 경로를 지니고 있어 신약 및 바이오소재 개발의 잠재적 원천으로 주목받고 있다. 특히 항염·면역조절 물질, 기능성 소재, 생체 조절 물질 개발 가능성이 있을 것으로 연구진은 기대하고 있다.

조성진 교수는 "이번 연구가 척삭동물 조상의 유전체 구조를 복원하는 기준점을 제시했으며, 작은 해양생물이 인간 진화를 이해하는 데 중요한 열쇠가 될 수 있음을 보여준다"며 "해당 유전체 데이터가 향후 진화발생생물학 연구와 바이오소재 개발의 기초 자료로 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

한편 이번 연구에는 중점연구소 사업과 해양수산부의 해양수산 부산물 바이오소재화 기술개발 사업의 지원을 받아 수행됐으며, 국제학술지 미국국립과학원회보(PNAS)에 게재됐으며, 생물학연구정보센터(BRIC) '한국을 빛내는 사람들'에도 선정됐다.

bsc9@news1.kr