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클리노믹스, 세계 최다 맹금류 게놈 동시 분석
source: 메디컬투데이 2019-09-30
유전자 분석 전문기업인 클리노믹스는 국립생물자원관의 맹금류 4종의 게놈(유전체) 해독 사업에 참여해 세계 최초로 4종의 표준게놈 지도를 완성하고, 맹금류 특성 뿐만 아니라 야행성 조류 특성도 규명했다고 30일 밝혔다.

이번 연구결과는 게놈 전문 학술지인 ‘게놈 바이올로지’ 8월 29일자 주요논문으로 게재됐다.

총 20종(맹금류 16종, 비맹금류 4종)의 야생조류가 동시에 비교 연구됐으며, 이중 상징성이 큰 대형 맹금류인 수리부엉이·소쩍새(올빼미과), 황조롱이(매과), 말똥가리(수리과) 등 4종에 대해서는 고품질 표준게놈 지도가 완성했다.

수리부엉이는 밤을 대표하는 맹금류이고, 황조롱이는 세상에서 가장 수가 많은 맹금류로, 한국의 개체들로 세계 표준을 만든 것에 의미가 있다. 표준게놈 분석은 게놈기술의 최첨단으로 높은 게놈분석 수준을 말해주기도 한다.

분석 결과 맹금류들은 사람 게놈의 3분의 1정도인 12억쌍의 염기서열을 가지고 있는 것으로 나타났다. 이것은 조류는 날기 위해 몸무게를 줄이는 과정에서 게놈의 길이도 줄였다는 가설의 근거이기도 하다.

맹금류 개체들의 유전다양성을 분석한 결과 대부분의 맹금류는 동일개체 내의 염기서열 변이가 풍부해 유전적으로 건강한 반면, 멸종위기 야생생물 I급이자 천연기념물 제243-4호인 흰꼬리수리는 염기서열 변이가 아주 적어 멸종위험이 높은 것으로 나타났다.

클리노믹스 연구진은 많은 게놈을 서로 비교하는 방법인 비교유전체학 방법을 이용해 맹금류의 특성에 맞게 진화해온 유전자를 찾고 4종의 맹금류 표준게놈을 포함해 전체 조류를 대표하는 15개 목, 25종의 게놈을 비교했다.

맹금류는 다른 조류에 비해 청각 등 신경계에 영향을 주는 유전자들이 많았다. 시각 신호 전달 및 에너지 대사에 영향을 미치는 유전자들이 맹금류에서 특이하게 진화해 왔음을 확인했다. 이런 연구결과는 미래 사람 눈의 건강을 이해하는데도 도움이 될수 있다.

또한, 매과, 수리과, 올빼미과는 아주 오래전에 분화돼 유전적으로 서로 멀리 떨어져 있음에도 맹금류의 신체적 능력을 보여주는 감각 및 운동기관에 특화된 유전자들을 공통적으로 가지고 있음을 알 수 있다.

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

정보분석을 주도한 클리노믹스 조윤성 박사는 “공룡의 자손인 맹금조류는 조류중에서도 상징성이 큰데 수리부엉이와 황조롱이 등 대표적 맹금류의 표준을 우리나라가 구축한 것은 매우 기쁜 일이다”라고 이번 연구의 의미를 전달했다.

메디컬투데이 김준수 기자(junsoo@mdtoday.co.kr)