포유류 고래 '수중생활 적응 DNA' 찾았다

KIOST, 골밀도 유전자 첫 발견

/자료=KIOST

한국해양과학기술원(KIOST)이 고래가 바다에 적응하는 데 기여한 유전자를 최초로 발견했다고 22일 밝혔다.

원래 육지에서 생활하던 우제류(발굽이 있는 포유류 동물)가 수 천만년 전 바다로 서식처를 옮겨 진화한 고래는 진화 과정에서 다양한 형태적·생리적 변화를 겪었다. 급격한 골밀도 변화도 그중 하나다.

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

하지만 고래의 골밀도를 조절하는 원인 유전자에 관해선 밝혀진 바가 없었다.

KIOST 이정현 박사(책임연구원) 연구팀은 섬유아세포성장인자(FGF) DNA(유전자)의 진화 분석을 통해 고래가 수중 생활에 적응하는 데 기여한 유전자들을 발견했다.

인간, 고래 등의 포유류는 FGF DNA 22종을 지니고 있다.

이 DNA는 혈관 형성 및 상처 치유, 세포 분화, 대사조절기능 등 다양한 생리조절 작용에 관여하는 성장인자로 질병 치료제로 개발되고 있다.

연구진은 고래가 잠수 후 저산소 상태가 되면 간에서 FGF23의 발현을 유도해 낮은 골밀도를 유지하도록 진화했음을 밝혀냈다.


연구진은 이번 연구결과에 대해 “모든 포유류에서 저산소증에 의해 FGF23 유전자 발현이 조절될 수 있음을 증명한 것”이라고 전했다.

이 박사는 "앞으로 해양생물이 오랜 세월에 걸쳐 바닷속에서 진화 과정을 거쳐 획득한 다양한 특성에 연관된 유전자를 찾아 해석하면 인간 질병의 원인을 밝히고 치료제를 개발하는 데 도움을 줄 것"이라고 말했다.