매머드 ‘유카’의 다리 중 하나. 다리 아래쪽에서 고대 RNA 분자를 복원할 수 있었다. 스웨덴 스톡홀름대 제공



과학자들이 지금까지 발견된 리보핵산(RNA) 중 가장 오랜 RNA를 분석한 첫 연구 결과를 제시했다. 빙하기에 살았던 멸종 동물 ‘매머드’에서 분리한 RNA의 염기서열을 분석한 성과다. RNA는 생명 활동의 기본인 단백질이 합성될 때 DNA의 유전 정보를 전달하는 역할을 한다. RNA가 장기간 보존될 수 있다는 사실을 확인한 이번 연구를 계기로 멸종된 생물 종의 유전 정보와 진화 과정을 밝혀내는 데 전환점이 마련될 것으로 기대된다.

에밀리오 마르몰 스웨덴 스톡홀름대 박사후연구원( 모바일바다이야기하는법 현 덴마크 글로브연구소 연구원) 연구팀은 시베리아 영구동토층에 4만 년간 보존된 매머드 조직에서 RNA를 채취하고 분석한 연구 결과를 14일 국제학술지 ‘셀’에 발표했다.
멸종된 생물에서 유전 정보를 채취해 분석하면 멸종된 종과 진화에 대한 인류의 이해를 높일 수 있다. 특히 RNA를 살펴보면 당시 어떤 유전자가 발현됐는지에 대한 직접적 릴게임5만 인 증거를 확보할 수 있다. 이는 DNA를 통해선 얻을 수 없는 정보다.
DNA는 유전 정보를 담고 있지만 어떤 유전자가 발현됐는지에 대한 정보를 담고 있진 않다. 유전자가 발현된다는 것은 유전 정보를 기반으로 단백질이 합성된다는 의미다. DNA의 유전 정보가 RNA로 복사되는 전사가 일어난 뒤 단백질 합성이 이뤄진다. 따라서 DNA가 바다이야기사이트 ‘단백질 설계도’라면 RNA는 ‘설계도 복사본’으로 볼 수 있다. RNA로 DNA 염기서열이 전사된 상태라는 의미는 단백질이 만들어지기 위한 기계가 제대로 가동되고 있다는 의미다. 매머드의 RNA 염기서열은 당시 실제로 발현된 유전 정보에 대한 직접적인 증거인 셈이다.
연구팀은 ‘유카’라는 이름을 가진 4만 년 전 죽은 어린 매머드의 냉 백경게임 동된 근육 샘플에서 RNA 분자를 검출하는 데 성공했다. 검출된 RNA의 염기서열을 살핀 결과 스트레스를 받을 때 일어나는 근육 수축과 대사 조절에 중요한 기능을 하는 단백질이 합성되도록 만드는 RNA라는 점이 확인됐다. 연구팀은 유카가 죽기 직전 사자들의 공격을 받는 스트레스 상황에 놓였을 것으로 추정했다.
연구팀은 유카의 근육 샘플에 릴게임종류 서 유전자 활동을 조절하는 마이크로RNA 분자도 발견했다. 마이크로RNA는 단백질을 합성하는 데 관여하는 RNA가 아닌 세포 내에서 유전자 발현을 조절하는 RNA다. 마이크로RNA의 존재는 매머드가 살았던 당시에도 생물들의 유전자 발현 조절이 일어났다는 직접적인 증거다. 연구팀은 마이크로RNA에서 매머드의 기원을 입증할 수 있는 희귀 돌연변이도 발견했다.
이번 연구는 멸종된 생물에서 RNA를 발견했다는 의미도 있다. RNA 분자가 오랜 기간 보존될 수 있다는 사실을 확인했기 때문이다. 연구팀은 빙하기에 보존된 인플루엔자, 코로나바이러스 같은 RNA 바이러스의 염기서열도 향후 분석할 수 있게 될 것이란 기대감을 내비쳤다.
연구팀은 “고대 RNA, DNA, 단백질, 기타 보존된 생체 분자를 결합하는 연구를 수행할 수 있길 희망한다”며 “멸종된 종들에 대한 우리의 이해를 근본적으로 재편성하면 생물에 대해 그동안 밝혀지지 않은 숨은 층들이 드러나게 될 것”이라고 말했다.
문세영 동아사이언스 기자 moon09@donga.com