달팽이집은 왜 오른쪽으로 감기나?

김명화 기자
eco@ecomedia.co.kr | 2019-05-30 15:00:38
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과학자들은 시계 방향으로 감기는 데 책임 있는 유전자를 찾아냈다. 연구자들은 왜 달팽이집이 보통 오른쪽으로 돌았는지 발견했다. 분명히, 하나의 유전자가 이러한 특수성에 책임이 있다. DNA의 이 부분이 작동하지 않는다면, 달팽이는 자손을 만들어 왼쪽으로 비틀어 집으로 만든다. 이 발견은 이제 동물 왕국의 다른 좌우 비대칭을 이해하는 데 도움이 될 수 있다.


달팽이는 아주 흥미로운 동물이다. 눈에 잘 띄지는 않지만 말이다. 연체동물은 환경독소에 대한 저항성 또는 기이한 성행위로 유명하다. 그들의 집은 흥미진진한 건축물이기도 하다. 거의 항상 오른쪽으로 돌았다. 이것이 지금까지 수수께끼였다.

회전을 위한 유전자
달팽이 껍질의 시계 방향 회전의 수수께끼를 없애기 위해 도쿄대학의 마사노리 아베(Masanori Abe)와 구로다 레이코(Kuroda Reiko)는 CRISPR/Cas9 유전자 가위를 이용했다. 이 유전 공학 도구를 사용해 달팽이 Spitzmudgeschnecken(Lymnaea stagnalis)의 게놈에서 특정 유전자를 조작했다. 유전자 가위가 연체동물에서 사용된 것은 이번이 처음이다.
실제로, 그들의 실험에서, 연구자들은 시계 방향으로 회전시키는데 책임 있는 DNA 부분을 확인했다. Lsdia1 유전자의 작업 복사본이 없는 달팽이는 집이 왼쪽으로 비틀어진 자손을 낳았다. 흥미롭게도 이 "잘못된" 발달의 징조는 달팽이가 단일 세포로 구성된 배아단계 초기에 볼 수 있었다.

거꾸로 된 자손
팀이 보고 말한 것처럼, 왼쪽으로 돌린 집을 가진 달팽이는 동일한 해부학적 특질을 가진 자손을 낳았다. 이에 대해 쿠로다는 "반대로 감긴 달팽이가 자손을 갖고 왼쪽으로 회전하는 후손으로 대를 잇는 것은 놀랍다"고 지적했다. 과학자들에 따르면 ‘Lsdia1’ 유전자가 달팽이 회전 방향을 얼마나 정확하게 조절하는지는 아직 불분명하다. 그러나 그들은 Lsdia1이 다른 동물에서도 발생하기 때문에 포르민(formin) 단백질을 코딩하는 이 유전자가 좌우 비대칭의 발달을 담당할 수 있다고 믿는다.

인간에게 적용할 수 있을까?
인간의 해부학적 특징은 ‘lsdia1’-유전자의 작동방법을 푸는 열쇠가 될 수 있을 것이다. 예를 들면, 어떻게 많은 아기들이 잘못된 자리에 즉, 오른쪽에 심장을 갖고 태어날 수 있는지. 이에 대해 쿠로다는 "우리는 이러한 맥락에서 모든 동물에서 유사한 메커니즘이 존재할 수 있다”고 결론지었다. (출처_The Company of Biologists)

[문광주 편집위원] 

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