새로운 생체리듬 유전자 세계 최초 발견
새로운 생체리듬 유전자 세계 최초 발견
  • 배원숙 기자
  • 승인 2011.02.17 13:53
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24시간을 주기로 반복적으로 일어나는 행동 유형의 하나인 일주기성 생체리듬을 조절하는 새로운 유전자가 발견됐다.

'일주기성 생체리듬은 생물체가 하루 24시간 주기에 적응해 낮에는 활동적이고 밤에는 휴식을 취하는 주기를 유지하는 것으로 행동, 먹이활동, 생리적 현상, 수면 등이 이 리듬의 지배를 받고 있다.

교육과학기술부는 17일 일주기성(24시간 주기) 생체리듬을 조절하는 새 유전자(투엔티-포, Twenty-four)와 이 유전자의 기능 메커니즘이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 밝혀졌다고 발표했다.

투엔티-포는 '21세기 프론티어 뇌기능활용 및 뇌질환치료기술개발사업'의 지원을 받은 KAIST 생명과학과 최준호(58)교수·이종빈(30)박사 팀이 미국 노스웨스턴대학교 신경생물학과 라비 알라다 교수·임정훈 박사 팀과의 국제 공동연구를 통해 발견했다.

연구팀에 따르면 형질 전환 초파리를 대상으로 지난 4년간 행동 유형을 실험한 결과 뇌의 생체리듬을 주관하는 신경세포에서 기존에 알려지지 않은 새로운 유전자인 투엔티-포가 존재한다는 사실을 알아냈다.

기존의 생체리듬 유전자들은 DNA에서 mRNA(전령RNA)로 바뀌는 전사단계(Transcription)에서 관여하지만, '투엔티-포'는 전사단계의 다음 단계인 mRNA가 리보솜에서 단백질로 만들어지는 과정에서 작용한다.

이 유전자는 생체리듬을 조절하는 중요한 유전자인 '피리어드(Period) 단백질'에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.

연구팀은 이번 실험을 통해 '투엔티-포' 유전자가 만드는 단백질이 신경세포에서 어떻게 기능하는지를 과학적으로 증명했다.

이번 발견은 기존의 생체리듬에 관여하는 각종 유전자의 작용 메커니즘과 전혀 다른 것으로 생체리듬의 연구 분야에서는 획기적인 일로 평가받고 있다.

KAIST 최준호 교수는 "생체리듬의 조절이 유전자의 번역단계에서도 이루어지고 있음을 밝혀 생체시계의 새로운 작용 메커니즘을 찾아냈다는 점에서 연구 결과의 의미가 크다"면서 "앞으로 인간을 포함한 고등생물체의 수면장애·시차적응·식사활동·생리현상 등 일주기성 생체리듬의 문제를 해소하는 방안을 찾는데 중요한 열쇠가 될 것으로 전망된다"고 말했다.

한편 연구 결과는 '네이처(Nature)' 2월호(2011년2월17일자)에 게재됐다. [데일리경제]

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