[뉴스웍스=백진호 기자] 15일 대구경북과학기술원(DGIST)은 백명인 뇌과학과 백명인 교수 연구팀이 서울대·뉴욕대 의대와 함께 '작은고슴도치홍어의 전장 유전체를 구축하고, 이를 통한 비교유전체 분석을 진행해 유전자를 발견했다고 발표했다. 

작은고슴도치홍어는 어류이지만 육상 척추동물과 비슷한 사지 운동, 즉 지느러미를 다리처럼 이용해 걷는다. 작은고슴도치홍어는 육상 사지동물과 4억7000만년 전에 공통 조상으로부터 분기한 것으로 추정된다.

연구팀은 최신 유전체 분석 기술을 통해 작은고슴도치홍어 전장 유전체를 구축했다. 새로운 전장 유전체의 크기는 2.13GB로 유전체 크기의 93%에 달하며, 단백질을 암호화하는 1만7230개의 유전자를 포함한다.

연구팀은 육상 동물과의 비교 분석을 수행했다. 작은고슴도치홍어의 전장 유전체와 사지동물 운동신경세포의 전사체를 비교 분석했다. 이를 통해 운동신경세포에서 공통으로 발현되는 유전자와 독특하게 발현되는 유전자를 확인했다. 

작은고슴도치홍어의 지느러미 보행 운동에는 10개의 근육이 관여했지만, 사지동물에서는 50개의 근육이 사지를 움직이는 데 작용한다.

연구팀은 두 종을 비교해 단순한 보행 형태와 육상 사지동물이 보이는 움직임이 진화과정에서 생겼는지에 대한 분자적 기작을 제시했다. 백명인 교수는 "보행에도 단순한 형태의 보행과 정교한 형태의 보행이 있는데, 이들이 오랜 진화 과정에서 어떻게 발생했는지에 대한 분자적 기작을 제시했다"고 말했다. 연구 결과는 'e라이프'에 지난달 26일 자로 게재됐다.