[ISSUE] '코끼리 사촌' 털매머드가 빙하기에 살아남은 비결은?
수정일 2020년 01월 22일 수요일
등록일 2020년 01월 22일 수요일
털매머드는 약 1만 1700년 전에 멸종된 매머드 종이다(사진=123RF)

털매머드가 혹독한 빙하기를 이겨낼 수 있었던 미스터리가 밝혀졌다. 컬럼비아대학 연구팀은 털매머드 유전자의 3D 구조를 만들어 매머드가 코끼리와 다른 점을 파악했다. 온도 민감도 역할을 하는 유전자 돌연변이로 추위에 강해진 것으로 드러났다.

 

털매머드는 약 1만 1700년 전에 지구에서 멸종된 매머드 종이다. 기온이 점점 따뜻해져 서식지가 축소되고 인간에게 사냥당하면서 멸종된 것으로 보인다.

 

당시 인류는 돼지, 양, 염소 등을 가축으로 길들이고 있으며, 작물을 재배하기 시작했다. 매머드는 대개 유라시아 북부와 북미 지역에 살았다. 

 

털매머드의 가장 가까운 친척은 아시아 코끼리다. 1796년에 조지 퀴비에가 아시아 코끼리가 멸종된 코끼리 종에서 유래했다는 것을 알아냈다.

 

털매머드는 아프리카 코끼리와 몸집이 가장 비슷하며, 털로 뒤덮여 있어 빙하기에 잘 적응했다. 짧은 속털과 긴 겉털은 추위를 최소화하고 체온을 보존했다.

 

미국 펜실베이니아대학과 시카고대학 공동연구팀이 아시아 코끼리 3마리와 털매머드 2마리의 게놈 서열을 비교한 결과 TRPV3 유전자를 포함해 1600개 이상의 단백질 서열이 다른 것을 알 수 있었다. 돌연변이가 털매머드가 혹한의 날씨에도 살아남을 수 있도록 작용한 것이다. 이 변이는 현재 코끼리에게는 발견되지 않았다.

 

TRPV3 유전자는 온도 민감도, 열 감지, 체지방량, 털 길이와 관련이 있었다. 아시아 코끼리와 털매머드, 인간 세포의 TRPV3을 나란히 비교하자 털매머드의 TRPV3이 온도에 덜 민감했다. 쥐에게 TRPV3 유전자를 없애자, 털이 적게 자랐고 시원한 환경에 지내려는 모습을 보였다.

 

연구 저자 빈센티 리치 교수는 "TRPV3 유전자 돌연변이로 털이 길어졌고 체지방이 많아졌으며 추위를 덜 느끼게 됐다. 변이로 메머드가 추위에 강한 동물이 됐다"고 말했다. 

털매머드의 가장 가까운 친척은 아시아 코끼리다(사진=123RF)

미국 컬럼비아대학 어빙메디컬센터의 알렉산더 소볼레프스키가 이끄는 연구팀은 매머드 TRPV3의 민감도를 설명하는 데 도움이 되는 TRPV3 채널의 3D 구조를 만들었다.

 

연구팀은 저온전자현미경을 사용해 TRPV3 단백질의 2D 사진을 찍고 3D 모델로 조립했다. "외부 기온에 따라 돌연변이가 TRPV3 채널과 지질막의 상호작용을 변경해 기온에 덜 민감하도록 만들었을 가능성이 크다"고 설명했다.

 

연구 결과는 네이처 구조 및 분자생물학 저널에 발표됐다.