기본 콘텐츠로 건너뛰기

우리 몸안에 존재하는 바이러스 DNA



 보통 내가 가진 DNA는 부모에게서 받은 것입니다. 여기서 '보통'이라는 것은 그외에도 유전자를 전달받는 경로가 있다는 의미입니다. 앞서 포스트에서도 설명했듯이 DNA가 서로 다른 개체 사이를 이동하는 수평적 유전자 이동(Horizontal gene transfer, HGT)이 가능합니다. 상세한 내용은 이전 포스트를 참조해 주시기 바랍니다. 





 수평적 유전자 이동에서 큰 역할을 하는 것은 바이러스와 박테리아들입니다. 특히 바이러스는 인체 세포 안으로 침투한 후 핵 DNA에 자신의 DNA를 슬쩍 끼워넣는 방식으로 무임승차를 합니다. 이렇게 해서 바이러스 RNA를 대량으로 생산하게 만드는 것이죠. 


 그런데 만약 이런 DNA 삽입이 체세포가 아니라 생식세포에서 일어나게 되면 바이러스의 DNA가 다음 세대로 전달되게 됩니다. 비록 생식 세포는 잘 보호되기 때문에 자주 일어나는 일은 아니지만, 실제로 인간을 비롯한 여러 생물체에서 이런 일이 종종 일어났던 것 같습니다.


 최근 터프트 의대와 미시간 의대의 연구자들은 2,500명의 자원자에서 모은 DNA 분석 결과를 바탕으로 고대에 인류에 침입해 흔적을 남긴 레트로바이러스의 증거를 발견했습니다. HERVs (human endogenous retroviruses)라고 불리는 이 바이러스들은 일부 유전자만 남긴 경우도 있었지만, 놀랍게도 수천세대에 걸쳐 완전한 바이러스의 유전정보를 전달한 경우도 있었습니다. 


 이런 완전한 바이러스 유전정보는 프로바이러스(provirus)라고 불리는데, 쉽게 말해 바이러스 유전자가 인간 유전자에 삽입되어 무임승차를 하는 것이죠. 이 유전정보는 사실 현재는 아무 기능이 없습니다. 유전자가 발현되고 RNA를 합성하게 만들어 새로운 바이러스를 생성하지도 않는 고대의 유물인 것이죠. 


 이번 연구에서는 X 염색체의 Xq21 위치에서 HERV-K이라는 새로운 프로바이러스를 찾아내는데 성공했습니다. 그외에 여러 조각의 바이러스 DNA가 발견되었는데, 많은 바이러스 DNA가 시간이 지나면서 돌연변이가 생기고 파편화되어 현재 남아있는 완전한 프로바이러스는 그렇게 많지 않은 것으로 보입니다. 


 과연 이런 외래 DNA가 인체에 어떤 영향을 미치는지는 아직 잘 알지 못합니다. 그러나 아마도 이런 유전자들이 암의 발생이나 혹은 다른 유전 질환에 영향을 미칠수도 있습니다. 더 길게는 어쩌면 진화 과정에서도 상당한 영향력을 행사했을지도 모릅니다. 이 부분은 앞으로 밝혀내야할 연구 과제입니다. 


 참고 


Julia Halo Wildschutte et al. Discovery of unfixed endogenous retrovirus insertions in diverse human populations, Proceedings of the National Academy of Sciences (2016). DOI: 10.1073/pnas.1602336113 


댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...