[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 국내 연구진이 인류의 동반자인 개의 후성유전체를 완벽하게 파악하는 데 성공했다.

후성유전체는 DNA와 달리 환경의 영향을 쉽게 받는다. 개와 인간이 생활환경을 공유하는 경우가 잦은 만큼 개의 후성유전체 분석을 통해 인간에도 영향을 미칠 수 있는 질병 등을 더 잘 이해할 수 있을 것으로 기대된다.

과학기술정보통신부는 서울대학교 조제열 교수 연구팀이 세계 최초로 개의 기능 유전체학 연구 분야의 길을 여는 '개 후성유전체(Epigenome) 지도'를 작성했다고 6일 밝혔다.

이번 연구는 과기정통부 기초연구사업(바이오의료기술개발사업-차세대응용오믹스사업 및 선도연구센터) 등의 지원으로 진행됐다. 연구 성과는 국제저명학술지인 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 게재 승인을 받았다.

수만년의 짧은 시기 동안 진화한 개의 다양한 품종은 생물학적으로 복잡한 형태 및 행동학적 특성과 유전성 질환, 심지어 암과 같은 질병을 이해하는데 중요한 정보를 제공한다. 이러한 정보는 개의 유전자뿐만 아니라 그들의 내면까지 탐구할 수 있게 하고, 더 나아가 인간의 건강과 복잡한 질병의 이해에도 도움을 줄 수 있다.

개는 인간의 첫 번째 가축 동물이자 가장 친근한 동반자로써 인류와 수만년 간 같은 환경·음식·생활 패턴·감염 요소 등을 공유하며 함께 생활하고 있다. 인간과 개가 이러한 근린환경을 공유하고 있지만 환경에 의해 어떤 영향을 같이 받는 지에 대한 연구는 부족한 실정이다.
이러한 환경요인에 의한 변화를 이해하기 위해서는 '개의 후성유전체 연구'가 필수적이다. 유전체(DNA 염기서열)는 환경적 요인에 민감하지 않은 반면, 후성유전체는 환경요인을 잘 반영하기 때문이다. 유전체는 같지만 생활 패턴이 다른 쌍둥이 연구에서 서로가 다른 후성유전체 특성을 가지고 있다는 사실을 밝혀낸 연구들이 다수 있는 것이 대표적인 사례다.
 
예를 들면 유전체는 요리책과 같고, 후성유전체는 요리사와 같다. 같은 요리책을 참고하더라도 요리사가 어떤 요리를 어떻게 조리하는지에 따라 결과가 달라지는 것에 비유할 수 있다.

더군다나 개는 인간에 비해 생체 시계가 빠르고, 수명이 짧은 특성을 갖고 있다. 같은 환경적 위험요소들에 노출되더라도 인간보다 빠르게 반응해 인간에게 미리 위험을 알리는 보초자 역할을 할 수 있는 셈이다. 이 때도 후성유전체는 가장 민감하게 반응하는 요인 중 하나다.

결국 개의 유전체뿐만 아니라 후성유전체를 완벽히 이해하는 것은 동물과 인간 모두를 위한 의생명 분야의 발전에 매우 중요하다.

연구팀은 대뇌, 소뇌, 유선, 폐, 간, 위장, 비장, 췌장, 신장, 결장, 난소 등 개의 주요 11개 조직에 대해 다양한 후성유전체 데이터의 생산 및 분석을 수행했다. 그 결과 세계 최초로 개의 유전체에 대한 종합적인 후성유전체 기능 표준지도를 작성하는 데 성공했다.

이 지도로 개의 유전체 활성을 조절하는 조절 코드 해석이 가능하게 됐으며, 이를 통해 다양한 생물학적 기능, 유전자의 세포 및 조직 특이성, 환경요인에 의한 유전자 활성 조절 이상과 질병 발생 등에 대한 새로운 정보를 파악할 수 있게 됐다.

또한 이번 연구를 통해 개의 후성유전체가 쥐의 후성유전체보다 사람에 더 가깝다는 사실을 포함한 다양한 조직과 종 간의 보존, 후성유전체의 역동적인 기능적 특징 등을 발견할 수 있었다.

조제열 교수는 "이번에 작성된 후성유전체 지도는 다양한 개의 품종 유전체 연구, 암과 질병 연구, 그리고 종간 비교를 통한 비교의학 연구 등에 광범위하게 활용될 수 있다"며 "건강과 질병 유전체의 깊은 해석 및 이해를 통한 동물과 인간의 생명 과학 발전에 이바지할 수 있게 됐다"고 의미를 설명했다.


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