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“나 그렇게 만만한 대장균 아니야:*

사이언스 제공
사이언스 제공
 
 

이번 주 ‘사이언스’ 표지는 대장균의 내부 모습을 담았다. 표지 속 대장균은 바이러스의 공격을 받고 있다. 표지의 ‘S'자 아래에서 바이러스인 박테리오파지의 모습을 확인할 수 있다. 

 

박테리오파지는 대장균의 세포벽에 성공적으로 안착하면 자신의 유전물질을 증식시키기 위해 대장균 속에 주입한다. 표지에서 빨간색과 파란색, 검은색 구슬로 얽혀 있는 실이 바로 박테리오파지의 DNA다.

 

하지만 대장균은 그리 호락호락한 존재는 아니다. 박테리오파지가 자기 몸속에서 DNA를 증식하지 못하도록 박테리오파지의 DNA를 인지하고 모조리 잘라내기 시작한다. 이때 박테리오파지의 DNA를 찾아 없애는 역할은 ‘캐스케이드(Cascade)’ 단백질이 맡는다. 표지 그림에서 박테리오파지 DNA에 맞물려 있는 덩어리가 바로 캐스케이드다.

 

블레이크 와이든헤프트 미국 몬타나주립대 교수팀은 최근 이 단백질의 구조와 작동원리를 연구한 논문을 이번 주 ‘사이언스’에 실었다. 캐스케이드 단백질은 11개 부분으로 나눌 수 있고, 단백질의 작용을 이끄는 ‘가이드 RNA’ 가닥도 가지고 있다. 이 가이드 RNA는 마치 ‘센서’처럼 바이러스의 DNA를 찾는 역할을 한다. 가이드 RNA가 어떤 물질을 침입자의 DNA라고 판단하면 단백질은 이 물질을 붙잡아 없애버릴 수 있도록 모양이 변하게 된다.

 

 

 

네이처 제공
네이처 제공
 
 

이번 주 ‘네이처’ 표지는 생김새는 물론 수염과 머리 모양이 다른 세 사람의 얼굴이 장식했다. 그 뒤로는 희미하게 유럽 지도가 보이는데, 이는 현대 유럽인의 기원을 담은 논문의 내용을 암시한다.

 

미국 하버드대 의대와 독일 막스플랑크연구소, 스웨덴 스톡홀롬대 등 국제 공동연구진은 고대 인간의 뼈를 이용해 연구를 진행했다. 이들 중 한 명은 약 7000년 전에 독일에서 농사를 지었던 것으로 나타났고, 8명은 약 8000년 전에 스웨덴과 룩셈브루크에서 수렵과 채취를 통해 먹거리를 구했던 것으로 밝혀졌다.

 

연구팀이 이들의 DNA를 분석한 결과 농사를 지었던 사람과 수렵 채취를 했던 사람 사이에는 눈동자 색과 소화효소를 결정하는 유전자 등에 차이점이 나타났다. 특히 농사를 지었던 사람의 경우, 동유럽에 사는 민족과 유전자가 비슷했다. 따라서 연구팀은 농경문화가 동유럽에서 왔을 것이라고 추측하고 있다.

 

또 연구팀은 이들 고대 유럽인과 현대 유럽인 2345명의 단일염기다형성(SNP)도 비교했다. 그 결과 현대 유럽인의 유전자에는 서유럽에 살던 수렵채취인과 동유럽에 살던 민족뿐 아니라 북쪽에서 내려온 시베리아인의 흔적도 남아 있다는 것을 알게 됐다.

 

연구팀은“이번 연구를 통해 지금 유럽인은 적어도 세 민족에서 왔다는 것을 알게 됐다며“유럽인의 기원에 대해 새로운 시각을 제공한 연구 결과라고 연구의 의의를 밝혔다.

 

 

 

 

신선미 기자 vamie@donga.com

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