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2013년 6월 27일 목요일

70만년된 화석에서 복원된 DNA



 쥐라기 공원 같은 SF 영화에서는 수억년 된 DNA 도 쉽게 추출하는데 성공하지만 현실에서는 수만년 정도된 DNA 를 화석에서 추출하는 일도 대단히 어려운 일에 속합니다. 여러가지 조건이 잘 맞아떨어지지 않는다면 매우 크고 긴 분자인 DNA 는 사실 쉽게 분해되기 때문에 복원이 거의 불가능합니다. 설령 복원이 가능하다고 해도 전체 DNA 중 극히 일부만 확보하는 경우가 대부분이죠. 하지만 전체에 비해서 약간만 확보하더라도 귀중한 정보를 얻을 수 있습니다.


 코펜하겐 대학 (University of Copenhagen) 의 과학자들과 다른 국제 과학자팀은 합동으로 캐나다의 영구 동토층에 기적적으로 잘 보존된 70 만년전의 말의 조상 화석에서 DNA 파편들을 복원하는데 성공했습니다. 이전 말의 DNA 복원 기록은 4만 3000 년 전으로 현대의 말과 근연 관계에 있는 동물들의 진화 관계를 분명하게 밝히는데 한계가 있었으나 이 발견으로 인해 말의 진화에 대해서 보다 확실하게 이야기 할 수 있게 되었습니다.



(홍적세 후기 말 화석  Bone fragments from a 700.000 year-old perm frozen horse has given us new insight into the evolution of the horse. Photo: Late Pleistocene horse skull, Equus lambei, from the Klondike region, Yukon. (Credit: Copyright D.G. Froese) ) 


 사실 오래된 DNA 를 복원하는데 성공하는 경우는 대부분 호박이 아닌 영구 동토층 처럼 아주 낮은 온도에서 DNA 가 분해되지 않고 수만년 동안 살아남는 경우입니다. 이번에 복원된 DNA 와 현존하는 말의 DNA, 그리고 그 연관 동물들의 DNA 분석을 통해 과학자들은 현존하는 말들의 공통 조상이 400 만년에서 450 만년 사이 살았던 것 같다고 주장했습니다. 그리고 당나귀와 얼룩말, 말의 진화적 방산은 생각보다 더 오래전에 일어났다고 주장했습니다. 


 또 이 발견으로 이전까지 그 기원이 확실치 않았던 프시왈스키 말 (Przewalski's Horse) 혹은 몽고 야생마의 기원도 다소 확실해졌다고 합니다. DNA 분석 결과는 이들이 아마도 5 만년전에 말의 다른 그룹과 격리되어 진화한 것으로 보인다고 합니다.


 이렇게 DNA 자체를 확보할 수 있는 경우는 아주 운이 좋은 경우에 속합니다. DNA 는 화석만으로 알 수 없는 귀중한 정보를 우리에게 전달하기 때문입니다. 현재 기술로 고대 생물의 DNA 를 확보했다고 이를 복원하지는 못하지만 대신 이들의 후손이 어떻게 진화했는지에 대한 직접적인 정보가 그 안에 담겨져 있습니다. 우리는 이를 통해 구체적인 진화의 메카니즘을 이해할 수 있습니다. SF 영화나 소설처럼 고대 생물을 복원하지 못했다고 실망할 필요는 없다는 것이죠.  


 이 연구 결과는 Nature 에 기재되었습니다. 




 참고

Journal Reference

  1. Ludovic Orlando, Aurelien Ginolhac, Guojie Zhang, Duane Froese, Anders Albrechtsen, Mathias Stiller, Mikkel Schubert, Enrico Cappellini, Bent Petersen, Ida Moltke, Philip L. F. Johnson, Matteo Fumagalli, Julia T. Vilstrup, Maanasa Raghavan, Thorfinn Korneliussen, Anna-Sapfo Malaspinas, Josef Vogt, Damian Szklarczyk, Christian D. Kelstrup, Jakob Vinther, Andrei Dolocan, Jesper Stenderup, Amhed M. V. Velazquez, James Cahill, Morten Rasmussen, Xiaoli Wang, Jiumeng Min, Grant D. Zazula, Andaine Seguin-Orlando, Cecilie Mortensen, Kim Magnussen, John F. Thompson, Jacobo Weinstock, Kristian Gregersen, Knut H. Røed, Vera Eisenmann, Carl J. Rubin, Donald C. Miller, Douglas F. Antczak, Mads F. Bertelsen, Søren Brunak, Khaled A. S. Al-Rasheid, Oliver Ryder, Leif Andersson, John Mundy, Anders Krogh, M. Thomas P. Gilbert, Kurt Kjær, Thomas Sicheritz-Ponten, Lars Juhl Jensen, Jesper V. Olsen, Michael Hofreiter, Rasmus Nielsen, Beth Shapiro, Jun Wang, Eske Willerslev.Recalibrating Equus evolution using the genome sequence of an early Middle Pleistocene horse. Nature, 2013; DOI: 10.1038/nature12323




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