온도에 따라 성이 변하는 중부 턱수염 도마뱀의 비밀

(Example of an Australian central bearded dragon (Pogona vitticeps). Credit: Duminda Dissanayake)

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과학자들이 온도에 따라 성이 바뀌는 파충류의 비밀을 밝혀냈습니다. 호주 중동부에 서식하는 중부 턱수염 도마뱀 (central bearded dragon (Pogona vitticeps))은 부화할 때 온도가 높으면 염색체가 수컷이라도 암컷으로 변해 태어납니다. 과학자들은 그 이유와 기전에 대해 연구해 왔습니다. 최근 중국과 호주의 연구팀은 이 과정에 관여하는 유전자에 대해서 상세한 연구를 진행했습니다.

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턱수염 도마뱀은 XY 염색체와 달리 ZZ/ZW 염색체에 의해 성이 결정됩니다. 암컷이 ZW 유전자를 갖고 수컷이 ZZ 유전자를 지니고 있습니다. 따라서 대체 어디서 암컷 분화에 필요한 유전자를 얻는지가 의문이었습니다.

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BGI, 중국 과학원, 저장 대학 (Chinese Academy of Sciences and Zhejiang University)의 연구팀은 DNBSEQ 기술과 CycloneSEQ 나노포어 시퀀서 (nanopore sequencer) 기술을 이용해 중부 턱수염 도마뱀의 유전자를 상세히 해독했습니다.

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그리고 이와 독립적으로 호주 캔버라 대학 연구팀은 호주 국립 대학, 가빈 의학 연구소 뉴사우스 웨일스 대학, 호주연방 과학원, 스페인 바르셀로나 자율대학 (Australian National University, Garvan Institute for Medical Research, University of New South Wales and CSIRO, Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) in Spain.)의 연구팀은 PacBio HiFi, ONT ultralong reads, Hi-C 시퀀싱 기술로 유전자를 해독했습니다.

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이 결과를 비교 분석한 결과 과학자들은 턱수염 도마뱀의 성 염색체가 16번 염색체와 함께 pseudo-autosomal region (PAR)라는 구조물을 형성한다는 사실을 알아냈습니다. 그리고 여기에 있는 Amh 및 Amhr2 유전자 (Anti-Müllerian hormone 유전자 및 그 수용체)와 Bmpr1a 유전자가 성을 결정하는 유전자일 가능성이 높은 것으로 밝혀졌습니다.

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하지만 턱수염 도마뱀의 성 결정 과정은 사실 인간보다 더 복잡해서 PAR 안에 있는 Nr5a1라는 또 다른 유전자가 Amh 유전자 발현에 영향을 주는 것으로 보입니다. 최종적으로 온도에 따라 유전자가 발현되는 기전을 알아내기 위해서는 좀 더 연구가 필요합니다.

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아무튼 이렇게 복잡한 기전을 통해 온도에 따라 성별이 달라지는 이유 역시 궁금합니다. 뭔가 이 복잡한 과정과 비용을 상쇄할 수 있는 이점이 있을 것 같은데 과연 무엇일지 앞으로 밝혀지기 기대합니다.

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참고

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https://phys.org/news/2025-08-dragons-sex-reptiles.html

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Guo Q, et al., A near-complete genome assembly of the bearded dragon Pogona vitticeps provides insights into the origin of Pogona sex chromosomes. GigaScience (2025). doi.org/10.1093/gigascience/giaf079

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Hardip Patel et al, A near-telomere to telomere phased genome assembly and annotation for the Australian central bearded dragon Pogona vitticeps, GigaScience (2025). DOI: 10.1093/gigascience/giaf085