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UNIST, 국내 맹금류 4종 표준게놈지도 첫 완성
source: 경상일보 2019-09-30
▲ 맹금류 게놈에 공통적으로 존재하는 유전자 수.

환경부 국립생물자원관이 UNIST(울산과학기술원) 등과 함께 우리나라에 서식하는 수리부엉이, 소쩍새 등 맹금류 4종의 표준게놈 지도를 처음으로 완성했다고 30일 밝혔다. 국립생물자원관은 대규모 조류 게놈 비교를 통해 맹금류 진화와 야행성 조류의 특성도 규명했다.

표준게놈(참조유전체)은 한 생물종의 대표 유전체 지도다. 해독된 염기서열을 가장 길고 정확하게 조립하고 유전자 부위를 판독해 완성한다.

이번 연구에는 2015년 관련 연구를 위해 공동연구협약을 맺은 UNIST 게놈연구소 박종화 교수팀을 비롯해 (주)클리노믹스, 충남야생동물구조센터, 충북대학교, 청주동물원 등이 참여했다.

연구는 20종(맹금류 16종, 비맹금류 4종)의 야생조류를 대상으로 3년간 진행됐고, 이중 올빼미과에 속한 수리부엉이(멸종위기 야생생물 Ⅱ급)와 소쩍새, 매과인 황조롱이, 수리과인 말똥가리 등 4종에 대해서는 고품질 표준게놈 지도를 완성했다.

표준게놈 분석 결과, 맹금류는 사람 게놈의 3분의 1 정도인 약 12억개의 염기쌍을 가지며, 네종 모두 약 1만7000여개의 유전자를 포함하고 있는 것으로 확인됐다.

유전체 서열이 해독된 맹금류 개체의 유전다양성을 분석한 결과, 대부분의 맹금류는 동일개체 내의 염기서열 변이가 많아 유전적으로 건강한 반면, 멸종위기 야생생물 Ⅰ급인 흰꼬리수리는 염기서열 변이가 아주 적어 멸종위험이 높은 것으로 나타났다.

연구진은 맹금류의 특성에 맞게 진화해온 유전자를 찾기 위해 수리부엉이 등 이번 맹금류 4종의 표준게놈을 포함해 전체 조류를 대표하는 15개 목 25종의 게놈을 정밀 비교했다.

맹금류는 닭을 비롯한 다른 조류에 비해 청각 등 신경계에 영향을 주는 유전자들이 많았고, 시각 신호 전달과 에너지 대사에 영향을 미치는 유전자들이 맹금류에서 특이하게 진화해 왔음이 확인됐다.

연구진은 또 야행성인 올빼미과의 특성에 주목해 야행성 조류에서 공통적으로 진화한 유전자를 분석한 결과 색깔을 구별하는 유전자가 퇴화된 반면, 빛을 감지하고 어두운 곳에서 대상을 식별할 수 있는 유전자들이 특이하게 진화했고, 냄새감지 유전자가 많고, 소리를 감지하는 유전자와 생체리듬 유전자의 진화속도가 빠름을 확인했다.

여주홍 국립생물자원관 유용자원분석과장은 “이번 연구는 최초로 맹금류 4종의 전체 게놈 해독과 대규모 게놈 비교분석을 통해 생태계 최상위 포식자인 맹금류의 진화와 야행성 조류의 특성을 유전적으로 규명한 데 큰 의미가 있다”고 말했다. 김봉출기자

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