[표지로 읽는 과학] '살아있는 화석' 칠성장어로 밝힌 뇌 진화의 비밀 작성일 06-21 43 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="QFuQYS1ydA"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="7f97e272b9e19e3c8d69a3b57b36c634641421929b591b6cc5ad63be0736cf24" dmcf-pid="x37xGvtWij" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="사이언스 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/21/dongascience/20260621091319890smbp.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="P2EWdQgRic" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/21/dongascience/20260621091319890smbp.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 사이언스 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="020fdebdf54b7a1b91899c7f4183f0994146bd8784b618df1aa3a069dcacc600" dmcf-pid="yakyePoMiN" dmcf-ptype="general">이번주 국제학술지 '사이언스' 표지는 턱이 없는 원시 척추동물인 '칠성장어'가 장식했다. 칠성장어는 약 3억 6000만 년간 형태가 거의 변하지 않아 '살아있는 화석'으로 불린다.</p> <p contents-hash="9bafd45f01b5e175a5ece34168824da4f50a849d70eed7b9ca575f6ec299655f" dmcf-pid="WLjSx4iPRa" dmcf-ptype="general"> 칠성장어는 대뇌·간뇌·중뇌·후뇌 등 척추동물 뇌의 기본 구조는 갖췄지만 대뇌피질이나 소뇌 같은 고도로 분화된 구조는 없어 뇌 진화 연구에 중요한 모델로 쓰인다. 칠성장어 뇌를 단일세포 수준에서 3차원으로 구현한 뇌지도 분석 결과 척추동물 공통 조상의 뇌가 이미 영역별로 뚜렷하게 구분된 구조를 가지고 있었다는 사실이 밝혀졌다.</p> <p contents-hash="63b09cafd83d080027210ee6c88f2f489f66075dfbda37bf8ff12ead4de0b515" dmcf-pid="YoAvM8nQJg" dmcf-ptype="general"> 중국과학원 쿤민동물연구소와 중국 유전체학 기업 BGI 공동 연구팀은 칠성장어 뇌의 3차원 분자 지도를 구축하고 생쥐·조류·파충류·어류 등과 비교한 연구결과를 사이언스에 18일(현지시간) 발표했다.</p> <p contents-hash="e00df2a7b821a9caeb8abf39fbd95f7296c6dfd6ec2d13f3cbbf4ca8e66e9e72" dmcf-pid="GgcTR6LxMo" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 '단일핵 리보핵산(RNA) 시퀀싱(snRNA-seq)'과 '공간전사체 분석'을 결합해 칠성장어 뇌 전체를 분석했다. snRNA-seq란 세포의 핵을 추출해 그 안에 들어 있는 RNA의 염기서열을 분석하는 기술이다. 공간전사체분석은 특정 조직 내에 있는 개별 세포들의 유전자 발현을 공간적 위치 정보와 결합하는 분석법이다.</p> <p contents-hash="9c655547d12ea688dc7633e390a45dc8101ca8de9c13a14f50338ae5e2da537f" dmcf-pid="HakyePoMnL" dmcf-ptype="general"> 분석 결과 칠성장어 뇌 영역 14개에서 세포 집단 209개를 확인했다. 연구팀은 이들의 위치와 유전자 발현 패턴을 3차원 지도로 재구성한 뒤 제브라피시·도마뱀·거북·생쥐 등 여러 척추동물 데이터와 교차 비교했다.</p> <p contents-hash="9f5f856c82991e486d255a9cf7e4b988907b9acff47f38e663f57109ae2e9e30" dmcf-pid="XNEWdQgRRn" dmcf-ptype="general"> 비교 결과 척추동물 뇌의 큰 틀은 5억 년 전부터 보존된 것으로 드러났다. 칠성장어와 생쥐의 후뇌(소뇌·연수), 간뇌(시상하부 등), 후각망울 같은 핵심 구조는 세포 구성부터 공간배치까지 매우 유사했다. 척추동물 공통조상이 이미 구역별로 분화된 뇌를 가지고 있었다는 뜻이다.</p> <p contents-hash="419d8cac90d75b93bb27e888a2e714a05486f0fb03df2fe92fd41ad2fe7987bb" dmcf-pid="ZjDYJxaeLi" dmcf-ptype="general"> 제브라피시 소뇌 신경세포와 분자적으로 유사한 세포도 발견됐다. 소뇌는 운동 조절과 균형 유지를 담당하는 뇌 영역이다. 연구팀은 비록 완성된 소뇌 구조가 생기지는 않았지만 약 5억년 전부터 소뇌의 기초가 되는 세포 틀이 존재했다고 해석했다.</p> <p contents-hash="c0b17627c0238b1d7665a991dfbb7c5dc75de0a603e2480f118fd35b78855862" dmcf-pid="5AwGiMNdnJ" dmcf-ptype="general"> 일부 영역에서는 뚜렷한 진화적 차이가 발견됐다. 전뇌의 층상 구조와 중뇌의 특정 세포 집단은 종마다 크게 달랐다.<br> </p> <p contents-hash="4dda5e6d7892c8530b835e34b06550bf746bd425d01fa4c7b37faa03736b0540" dmcf-pid="1crHnRjJJd" dmcf-ptype="general">신경세포는 진화과정에서 전문화된 것으로 드러났다. 시간에 따라 유전자 조절 체계가 변화하며 신경세포 위치와 기능이 다양화됐다.</p> <p contents-hash="5ad7c40fbcdcd7873acf2986a4666ea07f1a41dfe2b3f5d878446f65f1df7242" dmcf-pid="tkmXLeAiMe" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 "척추동물 공통 조상이 이미 서로 다른 해부학적 영역과 다양한 세포 집단으로 구성된 정교한 뇌 구조를 가지고 있었다"고 분석했다. 척추동물의 뇌는 새로운 영역이 단순히 추가되면서 복잡해진 것이 아니라 기본 틀을 기반으로 기존 세포 유형들이 전문화되고 공간적으로 재조직되면서 진화했다는 것이다.</p> <p contents-hash="957d320dc732b30e0533917b32db9493ea3719cafcf6d9851fc32cf44813323a" dmcf-pid="FEsZodcnLR" dmcf-ptype="general"> <참고 자료><br> doi.org/10.1126/science.aea2535</p> <p contents-hash="abf120ece2fd929d758f7743be85c7d94dcb60775e26d0ec3e7b38596a9a2e16" dmcf-pid="3DO5gJkLnM" dmcf-ptype="general">[문혜원 기자 moony@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 [SW키트] AI 시대 가상화 시장도 진화…레드햇·수세 사업 전략은 06-21 다음 [과기원NOW] KAIST, AI 환각 줄이고 정확도 높이는 차세대 데이터베이스 기술 개발 外 06-21 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
