최적 체온조절 뇌 유전자 비밀 밝혀져

동물의 생명활동에 필요한 최적 체온을 조절하는 뇌 유전자 비밀이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다.

KAIST는 생명과학과 김재섭(사진`45) 교수 연구팀이 초파리 실험을 통해 동물의 적정 체온이 뇌 안에서 이뤄지고, 이중 싸이클릭엠피(cAMP)라는 물질의 신호체계가 핵심역할을 한다는 사실을 알아냈다고 29일 밝혔다.

초파리의 경우 머쉬룸 바디(mushrooom body)가 적정 체온 조절 기능을 담당하는데, 이는 뇌 신경다발이 양송이 모양으로 뭉쳐있는 부분으로 기억과 학습을 담당한다. 사람에 적용할 경우 뇌의 시상하부에 위치한 중추신경에 해당된다.

머쉬룸 바디에서 싸이클릭-에엠피의 농도가 높을수록 피케이에이(PKA)라는 효소의 활성화가 이뤄지면서, 초파리 뇌는 높은 체온을 유지하는 신호를 내보낸다. 결국 cAMP의 농도를 인위적으로 높이거나 낮추면, 체온 역시 높아지거나 낮아지는 원리다. 사람과 같은 고등동물에서도 유사할 것으로 추정된다.

이전에도 cAMP의 생성을 방해하는 약물을 주사하면 체온이 급격히 변화하는 연구보고는 있었지만, 변화의 원인과 과정을 설명하지 못한 한계가 있었다.

이번 연구결과는 이 같은 한계를 극복하는 한편, 동물들이 왜 각기 다른 온도의 환경을 좋아하는지를 밝혀내는 중요한 단서로도 활용될 전망이다.

예컨데 한류성 어종과 난류성 어종간 수온 선호 차이, 계절에 따른 철새의 이동 차이 등을 유전자적 관점에서 연구할 수 있다.

네이처지는 김 교수팀의 연구결과를 새로운 뇌 연구영역을 여는 세계 최초의 개척자적 연구로 평가하고, 30일자 인터넷 판에 이를 게재할 계획이다.

한편 이번 연구는 교육과학기술부의 뇌기능 활용 및 뇌질환 치료기술 개발 연구 사업단과 세포기능제어연구센터의 연구비 지원으로 수행됐다. /이희택 기자 [e-mail]