기존 학설에 반대 진화설 “시세포 뿌리는 하나”

한미 공동연구팀, “공룡 멸종도 시세포 진화 안 된 탓”

한미 공동 연구팀이 망막 시세포의 기원은 모두 하나라는 진화론적 가설을 제시했다.

기존에는 망막을 구성하는 시세포가 서로 다른 종류의 세포에서 기원한다는 학설이 대다수였기에, 이번 연구 결과는 눈 질환의 새로운 치료법을 제시할 것으로 전망된다.

한국연구재단은 김정웅 중앙대 교수와 아난드 스와룹 미국국립보건원 공동연구팀이 망막 내 명암을 인지하는 간상세포는 색깔을 인지하는 원추세포로부터 진화됐다는 사실을 발견했다고 11일 밝혔다.

망막 내 시세포는 간상세포와 원추세포로 구성돼 있다.

막대 모양의 간상세포는 주로 망막의 주변부에 위치해 약한 빛에도 민감하다.

원추세포는 고깔 모양으로 망막의 중앙에 분포하며 주로 밝은 빛과 색을 인지한다.

연구팀은 우선 ‘형광 유세포 분석기’를 사용해 간상세포에서만 녹색 형광이 나타나는 유전자변형 생쥐에서 간상세포를 분리했다.

이러한 간상세포를 발생 시기별로 초기 간상세포와 성체 간상세포로 나눠 유전자 전사체(mRNA)를 분석했다.

성체 간상세포에서 원추세포의 특성을 보이는 유전자 흔적을 발견했다.

그러나 분화한 원추세포에는 간상세포의 흔적이 없었다.

초기 척추동물인 제브라피쉬(어류)에서는 이같은 특징은 나타나지 않았다.

포유 동물인 생쥐에게서만 확인됐다.

이는 포유 동물이 야행성에 적응하기 위해 간상세포의 수를 늘려 진화한 것으로 판단된다.

지금까지 이론들은 망막을 구성하는 시각 신경세포들이 서로 다른 망막 기원 세포에서 유래했을 것으로 추정해왔다.

연구팀은 이번 실험을 통해 우선 원추세포가 발달하고 이 가운데 일부가 간상세포로 진화했다는 가설을 제시했다.

김정웅 교수는 “생체세포 내에 남아있는 과거의 생체분자(mRNA, DNA, 단백질 등) 흔적들인 ‘분자화석’들이 간상세포가 원추세포에서 비롯됐다는 가설을 뒷받침한다”고 전했다.

연구팀은 이번 결과로 백악기 말 오랜 시간 지구에 빛이 차단돼 공룡은 멸종하고 포유동물이 살아남았을 수도 있다고 설명했다.

포유동물은 시세포가 진화하면서 암흑기에도 적응해 포식자인 공룡을 피할 수 있었다.

그러나 주행성 동물인 공룡은 어둠 속에서 먹이를 찾을 수 없어 멸종했다는 설인 것이다.

공룡이 물리적인 충격으로 한순간에 공룡이 멸종한 것이라기 보단 서서히 오랜 시간 퇴화했을 것으로 본 것이다.

이 연구 결과는 앞으로 노인성 황반변성증, 망막 색소변성증 등 눈 질환의 새로운 치료법을 제시할 수 있을 것으로 기대된다. 최소망기자somangchoi@