멸종위기 한국표범 표준게놈 지도 완성…세계 최초

멸종위기 한국표범 표준게놈 지도 완성…세계 최초

↑ 사진=연합뉴스

남한에서 절멸된 것으로 추정되는 멸종위기 야생생물 Ⅰ급인 한국표범(아무르표범)의 표준게놈 지도가 세계 최초로 완성됐습니다.

환경부 국립생물자원관은 울산과학기술원과 공동연구 협약을 맺고 고양이과 게놈 해독을 위한 국제 컨소시엄에 참여, 1년6개월여 연구 끝에 한국표범 표준게놈 지도를 완성했다고 1일 밝혔습니다.

게놈(Genome·유전체)은 한 개체 유전자의 총 염기서열로, 한 생물종의 거의 완전한 유전 정보 총합입니다. 표준게놈은 한 생물종의 대표 유전체 지도를 말합니다.

이번에 밝혀진 한국표범 게놈지도는 멸종위기에 처한 한국표범의 보전·복원을 위한 토대를 마련했다는 데 의의가 있습니다.

한국표범은 호랑이와 함께 과거 우리나라에서 최고 포식자로 활동하던 고양이과 맹수입니다. 현재 북한 접경지역인 러시아 연해주 남서쪽에 60∼70마리만 분포하는 것으로 알려졌습니다.

연구진은 대전동물원에서 2012년 자연사한 표범 '매화'의 근육을 이용해 표준게놈 지도를 만들었습니다. 이후 러시아에 서식하는 야생 아무르표범의 혈액을 확보해 추가로 유전체 서열을 해독하고 이를 비교 분석했습니다.

그 결과 한국표범의 게놈은 25억 7천만개의 염기쌍으로 구성됐고, 1만 9천여개의 유전자를 포함하는 것으로 확인됐습니다.

또 개체 간 또는 동일개체 내 염기서열 변이가 거의 없어 유전 다양성이 낮고 멸종 위험이 매우 큰 것으로 드러났습니다.

연구진은 육식하는 '고양이과', 잡식을 하는 '사람과', 초식을 하는 '소과' 등 식성이 다른 포유동물 28종의 게놈을 정밀 비교해 식성에 따라 특화한 유전자도 찾아냈습니다.

표범, 호랑이 같은 고양이과는 근육 운동과 신경 전달, 빛 감지 능력과 관련된 유전자들이 잘 보존돼 있었습니다. 이로써 고양이과 동물의 뛰어난 반응성과 유연성, 뛰어난 시력 등이 게놈에 반영돼 있음을 확인했습니다.

반면에 사람과는 지방 대사 관련 유전자 등이, 소과는 냄새 감지 유전자 등이 잘 보존돼 있었습니다.

연구진은 육식만 하는 고양이과의 식성에도 주목, 이를 잡식성·초식성 포유동물의 게놈과 비교해 다르게 진화한 유전자를 확인했습니다.

그 결과 고양이과는 육식성이 발달하면서 아밀라아제 같은 탄수화물을 소화하는 유전자와 식물 독소 해독에 관련된 유전자가 퇴화한 것으로 드러났습니다.

또 단백질 소화에 관련된 유전자는 진화했지만, 당뇨와 관련된 혈당조절 유전자는 돌연변이로 인해 기능하지 못하는 것도 확인했습니다.

식성을 생물종 간 게놈 빅데이터로 분석한 이번 연구도 세계 최초로 한 것입니다.

연구진은 이번 연구 결과가 근력·시력 같은 인체 능력이나, 육식으로 인해 발생한다고 추정되는 인간 질병 등을 유전자 수준에서 이해하는 데 도움을 줄 것으로 기대했습니다.

한국표범의 표준게놈 해독 결과와 포유류 게놈 비교분석 결과는 세계적 학술지인 '게놈 바이올로지'(Genome Biology) 11월2일 자에 게재될 예정입니다.

백운석 국립생물자원관장은 "세계 최초로 한국표범의 전체 게놈 해독을 통해 멸종위기에 처한 한국표범 보전을 위한 근원자료를 확보했다"며 "이번에 밝힌 게놈 지도는 '한반도의 생물다양성' 누리집(species.nibr.go.kr)에 공개할 계획"이라고 밝혔습니다.

[MBN 뉴스센터 / mbnreporter01@mbn.co.kr]