척추동물 게놈 프로젝트(VGP)가 공식 출범됐다. 이를 기념해 지구상에 생존하고 있는 척추동물 6만 6,000종 중 15가지 게놈을 공개했다.

척추동물 게놈 프로젝트는 지구상에 존재하는 모든 척추동물의 게놈을 정확하게 기록해 미래에도 생존할 수 있도록 보호하는 것을 취지로 한다. 게놈에 동물종의 속성이 충분히 높게 들어있다면 멸종 시 복원하는 데에도 사용할 수 있다. 올빼미 앵무새와 캐나다 스라소니 같은 동물종의 게놈 염기서열이 공개된 상태다. 현재 지구상에 살아있는 올빼미 앵무새는 150마리에 불과하다.

척추동물 게놈 프로젝트

VGP의 비전은 지구상에 살고 있는 6만 6,000가지 척추동물종의 게놈을 기록해 생물학 및 질병, 보존 같은 기본적인 문제를 해결하는 데 사용하는 것이다.

아마존이 관리하는 G10K에서 개발한 게놈 연구를 특화로 한 새로운 디지털 오픈 액세스 라이브러리에는 게놈 아크 데이터베이스라는 명칭이 붙었다. 게놈 아크에서 제공하는 컨텐츠는 미국생물정보센터(NCBI)와 캘리포니아대학 게놈 브라우저에서 복사할 수 있다.

VGP는 전 세계 150여 개 이상의 기관을 회원으로 둔 게놈 1,000 컨소시엄(G10K)이 발족한 프로젝트다. 최근, 포유동물과 조류, 파충류, 양서류, 어류를 포함한 표준 게놈 15가지를 처음으로 공개했다.

이 중에는 뉴질랜드에서 서식하고 있지만 멸종 직전에 이른 올빼미 앵무새와 캐나다 스라소니가 포함돼 있다. 이번 프로젝트의 주요 목표 중 하나는 비용을 절감하고 오류를 없애기 위해 새로운 고해상도 유전체 조립 방법을 개발하는 것이다.

정확한 게놈으로 멸종동물 살릴 수 있다

보안 서버에 저장한 고도로 정밀한 게놈은 동물종 멸종에 대비한 보험이라고 볼 수 있다. 기록된 유전체가 신뢰할 수 있을 정도로 정확하다면 멸종된 동물종을 복원할 수 있기 때문이다. 지난 3년 동안 G10K 유전체 플랫폼을 개발하는 동안 장기 판독 DNA 시퀀서를 사용해 양질의 결과를 얻을 수 있었다.

컨소시엄은 장기 스캐폴드 기술을 사용해 3D 배열과 상호작용을 고려하면서 염색체를 조립할 수 있었다. 그리고 모계 및 부계 염색체를 하나의 게놈으로 통합하던 현재 방법이 수많은 오류를 유발할 수 있다는 것을 확인하고 모계 및 부계 DNA를 개별적으로 처리하기 시작했다.

컨소시엄은 유전체를 조립하기 위해 퍼시픽 바이오사이언스와 10X 제노믹스, 바이오나노 제노믹스 등의 기관과 협업 중이다. 기업 정보공학 분야의 파트너로는 DNA넥서스와 아마존 웹 서비스가 있다. 총 4단계로 구성된 이번 프로젝트를 통해 척추동물 6만 6,000종의 유전체를 분석할 것이라고 관계자들은 밝혔다.

캐나다 스라소니

컨소시엄이 공개한 유전체 15종에는 고양이과의 캐나다 스라소니도 포함돼 있다. 이 동물은 캐나다부터 알래스카까지 분포돼 있으며 1990년대부터 미국 북부 지역에서도 모습을 보이기 시작했다.

캐나다 스라소니는 다른 스라소니 종과 닮았으며 일반 가정에서 기르는 고양이보다 두 배가량 몸집이 크다. 한편, 매사추세츠대학의 타냐 라마 박사가 캐나다 스라소니의 전체 유전체를 최초로 공개했다. 이 유전체로 캐나다 스라소니의 개체 다양성과 역사에 대한 정보를 알 수 있게 됐으며 야생 동물 관리 및 정책 결정에 중요한 자료로 사용할 수 있다.

또한, 세인트로렌스 강을 기준으로 미국과 캐나다에 서식하고 있는 스라소니의 관계에 대한 정보도 알 수 있게 됐다. 두 개체가 접촉을 유지한다면 미국 쪽에 서식하고 있는 스라소니는 생존율이 높이질 수 있다는 분석이다.

최근 스라소니는 미국 멸종위기종 보호법에 등재될 상황이다. 만약 스라소니가 이 리스트에 오를 경우 개체수와 서식지를 추적할 수 있는 모니터 개발이 필요해진다. 스라소니처럼 상징적인 동물종은 복잡한 생물학 및 동물과 자연환경 간의 생태학적 관계를 연구할 기회를 제공하는 동시에 야생동물 보호 및 정책 결정을 위한 모델이 될 수 있다.