‘다윈 종의 이동’ 세포단위서도 발생

서울대 이준호 교수팀 꼬마선충 이용 밝혀

진화론으로 유명한 찰스 다윈은 ‘종의 기원’에서 조개가 바닷새 다리에 붙어 다른 곳으로 이동해 종족을 퍼뜨리는 종의 이동 현상을 설명했다.

서울대 생명과학부 이준호 교수(사진)팀은 ‘예쁜꼬마선충’이라는 단순신경계 동물을 이용해 이런 종의 확산 행동을 세포 수준에서 밝혀냈다고 14일 밝혔다.

예쁜꼬마선충은 1mm 크기의 작은 벌레인데, 단순한 신경계를 갖고 있어 신경세포 연구에 폭넓게 이용된다. 이 벌레는 평소에는 몸을 바닥에 붙이고 기어 다니다 생존에 부적합한 환경이 되면 꼬리를 바닥에 붙이고 몸 전체를 들어 흔드는 ‘닉테이션’이란 행동을 한다. 닉테이션은 주변을 지나는 다른 동물에 붙을 수 있는 확률을 높이기 위한 것으로 적절한 생존환경으로 이동하기 위한 행동이다.

연구팀은 이 닉테이션이 IL2뉴런이란 신경세포에 의해 일어난다는 것을 실험을 통해 밝혀냈다. 연구팀은 유전자 조작으로 선충에게서 이 뉴런을 제거하면 부적합한 환경이라도 이동하지 않는데, IL2뉴런을 복원하면 다시 닉테이션을 하는 것을 확인했다.

이 교수는 “닉테이션이 생존과 번식에 이점이 있음을 실험적으로 증명했으며, 종의 확산 과정을 세포학적으로 밝혀낸 것”이라며 “선충의 특정 행동이 세포 수준에서 어떻게 이뤄지는지 밝혀냄으로써 신경네트워크가 어떻게 행동을 조절하고 신경세포들 간 정보 전달을 어떻게 하는지를 규명하는 데 중요한 정보를 얻게 됐다”고 말했다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 권위지인 ‘네이처 뉴로사이언스’ 14일자에 실렸다.

유용하 동아사이언스 기자 edmondy@donga.com