노벨상을 받은 모델생물 예쁜꼬마선충 C.elegans과 과학발전

 

예쁜꼬마선충

예쁜꼬마선충을 가지고 차이 나는 클라스에 나온 선충 연구의 선도자 이준호 교수님의 강연을 들었습니다. 처음 보는 생물이라고 생각했는데 썩은 음식을 먹으며 사는 눈에 보이지 않을 만큼 작은 생물이라고 하네요. 인간을 연구하기 위해 여러 생물들이 모델로 쓰이는데 예쁜꼬마선충 이전에는 초파리를 사용했다고 합니다. 초파리는 1909년부터 생물학계에 데뷔해 노벨상을 6회 정도 수상하고 우주에도 예쁜꼬마선충보다 많은 횟수 갔다고 합니다. 예쁜꼬마선충이 초파리와 다른 점은 스스로 번식이 가능하고, 돌연변이가 출몰하기도 해 돌연변이로 유전자 기능을 찾기 적합한 모델이라고 하네요.

 

다윈의 종의 기원을 출판했을때 'Man is but a worm.' (사람이 곧 벌레다)라는 제목으로 만평이 나왔는데 그 그림 밑에는 지렁이 모양이 그려져있었다고 합니다. 이것은 풍자 그림이긴 하지만 실제로 예쁜 꼬마선충과 인간의 유전자는 닮아있다고 합니다.  

예쁜꼬마선충

학명:예쁜꼬마선충 (C.elegans) 길이 1mm의 선형동물로 썩은 과일 같은 곳에서 서식하는 선충류로 생물학 발전에 공헌을 했다고 하는 데요, 수명은 2~3주라고 합니다. 이 생물의 연구로 노벨상을 수상한 생물학자도 있습니다. 또한 예쁜꼬마선충은 수명과 뇌의 비밀을 간직하고 있는 재미있는 선충입니다. 예쁜꼬마선충은 자웅동체이며, 수컷도 존재합니다. 게다가 우주에 가장 많은 개체수가 간 생물이라고 하네요. 

 

예쁜꼬마선충의 연구가 중요한 이유를 알아봅시다. 인간이 가진 유전자의 지도를 그린 유전체의 모든 염기 서열을 해석하기 위한 프로젝트였던 인간 게놈 프로젝트 (1990~2003)로 인간의 각 유전자의 역할을 규명하고 약 30억개의 DNA 해독 성공시켰습니다. 그런데 이 인간게놈프로젝트 이전, 유전자 지도가 완벽하게 그려진 첫 번째 케이스는 예쁜 꼬마선충이라고 합니다. 

예쁜꼬마선충는 시드니 브레너에 의해 연구되어 1974년에 첫 논문을 냈는데 그 논문으로 노벨상까지 수상하셨다고 합니다.  세포 분열의 족보를 만들어 세포가 어떤 생체기관이 되는지를 예쁜꼬마선충을 연구하고 관찰해 분화하는 과정을 규명한 생물학자입니다. 그중 예쁜꼬마선충의 성과로 세포자살 apoptosis을 발견했는데 일부 세포가 프로그램화되어 스스로 사멸하는 현상입니다.

인간계에도 분명히 존재하고 있는 인간계 세포자살에도 적용이 가능한 시대가 금방 오지 않을까 하는 기대가 되는 부분입니다. 예를들어 특정한 세포가 활성되지 않아 보이지 안 거거나 움직이지 못하는 경우에 활성화를 도울 수도 있고 암세포나 치매를 유발하는 세포는 활동하지 않게 하거나 죽일 수 있는 미래가 온다면 장애, 질병들에서 좀 더 자유로울 수 있을 것 같습니다. 예쁜꼬마선충의 신경세포를 연구한 결과 벌레의 신경세포로 마음을 읽을 수 있는 성과가 이 연구의 또 다른 성과입니다. 신경세포끼리 만나는 지점(시냅스)을 표시해 예쁜꼬마선충의 뉴런 지도를 만들어냅니다. 선충은 좋아하는 온도를 찾아가기도 하고 복통을 유발하는 음식을 먹으면 다시 먹지 않는 행동을 하는데 이런 행동을 할 때의 신경세포의 그림을 그려 어떻게 작용하는지 연구한다고 합니다. 이때 비 활성화된 신경세포를 인위적으로 자극해 응용해 사람의 치료에도 사용할 수 있는 시대가 오지 않을까 하는 바람입니다.

 

이준호 교수님은 예전에는 다가올 미래보다는 먼 미래에나 적용이 가능한 연구라고만 생각했는데 지금은 초파리에 대한 10만 개의 신경세포가 지도로 이미 만들어졌고, 척추동물인 지브라 피시의 신경세포 지도도 완성단계에 있다고 하니 가까운 미래에 새로운 기술개발과 모델 생물 연구로 인류의 난제가 풀리지 않을까라며 희망적인 메시지를 주셨습니다.

 

차이나는클라스출연진:홍진경(모델), 오상진(아나운서), 덕원(가수), 지숙(가수), 강지영(아나운서), 최서윤(영화감독겸 작가), 남보라(연기자), 이용주(시사풍자 코미디언)