유인원 게놈지도 공개 인간과 침팬지의 유전적 차이 밝혀질까?

유인원 6종의 전체 유전체 게놈 분석이 완전히 해독되었다.

침팬지와 보노보와 같은 사람상과에 속하는 유인원들은 인간의 먼 친척으로, 공통 조상에서 갈라져 나왔다.

이러한 유인원과 인간의 유전체를 비교하면 인간 유전자의 역할과 진화적 역사를 이해하는 데 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

미국 워싱턴대 의대의 에반 아이슐러 교수와 미국립인간게놈연구소 NHGRI의 애덤 필리피

박사가 이끄는 국제 공동 연구팀은 유인원 여섯 종에 대한 완전한 게놈 염기서열 분석을 성공적으로 마쳤다고 10일 발표했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 네이처에 게재되었다.

게놈은 DNA에 담긴 생명체의 유전 정보를 총칭하며, DNA는 네 가지 염기로 이루어진 사슬 구조를 통해 단백질을 합성하고 생명 활동을 조절한다.

특히 게놈 지도란 이러한 염기서열 정보를 해독한 결과물로, 인간 게놈 지도는 이처럼 30억 쌍의 염기서열을 완벽히 해독한 것이다.

이는 2003년에 처음 공개되었고, 2022년에 최종 완성 단계에 도달했다.

이번에 완성된 여섯 종의 유인원 유전체 지도는 침팬지, 보노보, 고릴라, 보르네오 오랑우탄, 수마트라 오랑우탄, 큰긴팔원숭이에 이른다.

특히 이번 연구는 유인원의 유전체 지도가 인간 게놈 지도와 대등한 수준으로 끌어올려졌다는 점에서 주목받고 있다.

예를 들어 보노보에서는 DNA가 존재하는 염색체 중심부가 축소되면서 다른 유인원에게서는 발견되지 않는 미니 중심부 형태가 관찰되었다.

염색체는 DNA가 단백질에 감겨 있는 구조물로, 이름대로 염색이 잘 되는 특징을 가진다.

보르네오 오랑우탄은 약 96만 년 전에 수마트라 오랑우탄과 분기하여 독자적인 진화 과정을 겪어왔다.

이는 인간과 침팬지의 공동 조상에서 500만 년 전에 갈라져 나온 시점이나, 침팬지와 보노보가 250만 년 전에 분기한 것에 비해 상대적으로 최근이다.

하지만 보르네오 오랑우탄은 약 5분의 1에 해당하는 새로운 염색체 서열을 보여주며 독특한 진화적 변화를 나타낸다.

과학자들은 이번에 제작된 게놈 지도를 활용하여 인간과 다양한 유인원의 진화 과정뿐만 아니라, 유전 질환의 극복 방안을 모색하고 있다.

그러나 그동안 인간 게놈 연구에 많은 자원이 집중되면서, 인간의 가까운 친척이라 할 수 있는 유인원의 유전체 해독과 연구는 상대적으로 더디게 진행되어 왔다.

유전체 분석 기업 일루미나의 연구원 루카스 쿠더나는 네이처에 실린 논평에서 인간과 유인원의 유전체 비교는 인간 진화사를 이해하는 데

중요한 역할을 해왔지만, 반복성이 높은 큰 서열들 때문에 유인원 게놈의 정확한 해독과 재구성은 매우 어려운 과제였다”고 설명했다.

이와 같은 연구 성과는 유인원의 진화 연구를 한 단계 도약시키는 중요한 자료로 평가받고 있다.

특히 쿠더나는 보노보와 보르네오 오랑우탄에서 관찰된 변화들은 짧은 시간 안에 얼마나 급격한 진화가 이루어질 수 있는지를 보여주는 증거라고 강조했다.

또한 연구팀은 일부 유인원들의 염색체 중심부가 특정 위치에서 비대칭 구조를 나타낸다는 사실도 밝혀냈다.

이는 염색체 내 짧은 팔과 긴 팔이 형성된 구조를 의미하며, 인간에서는 짧은 팔 부분에 주로 리보솜 RNA와 같은 특별한 유전자만 존재한다.