미국 뉴욕 대학 의과대학의 대니 레인버그(Danny Reinberg) 등 4명의 과학자들은 점프개미(harpegnathos saltator)와 목수개미(camponotus floridanus) 등 두 종류 개미의 유전자지도를 완성했다고 AFP통신 등이 27일 보도했다.
두 종류의 개미는 전체 게놈 중 20%가 서로 달랐고 인간유전자와는 30%가 같았다.
점프개미는 3억3천만개의 염기쌍(인간의 10분의 1)에 1만8천564개의 유전자를, 목수개미는 2억4천만개의 염기쌍에 1만7천64개의 유전자를 각각 가지고 있는 것으로 밝혀졌다.
두 종류의 개미는 각각 DNA염기서열은 똑 같았지만 사회적 계급에 따라 후생유전학적 변화(epigenetic change)에 의해 근본적으로 다른 특성을 지니는 것으로 나타났다.
후생유전학이란 유전자 자체, 즉 DNA염기서열에는 전혀 변함이 없는 상태에서 DNA메틸화 같은 DNA의 구조변화로 유전자의 발현이 달라지는 현상을 연구하는 학문이다.
점프개미는 약60마리가 한 집단을 형성해 살아가는 종류로 일개미와 여왕개미 사이에는 생리학적 구조에 차이가 거의 없으며 여왕개미가 죽으면 일개미가 그 자리를 차지한다.
이에 비해 목수개미는 수 천 마리가 한 집단을 형성하며 일개미는 집단을 지키는 개미와 먹을 것을 채집하는 개미로 구분된다. 여왕개미는 알만 낳고 여왕개미가 죽으면 집단 전체가 죽는다.
점프개미는 여왕개미가 일개미보다 수명이 길고 여왕개미가 죽으면 그 자리를 자치하는 일개미가 후생유전학적으로 염색체의 말단 텔로미어를 보호하는 효소인 텔로메라제를 만드는 유전자와 SIRT1 단백질을 만드는 유전자 등 2개의 유전자 발현이 증가하면서 수명이 길어지는 것으로 밝혀졌다.
이 두 유전자는 인간에게도 있으며 수명과 연관이 있는 유전자이다.
목수개미 사회는 하는 일이 서로 다른 두 계급의 일개미가 냄새의 지각과 같은 뇌의 특정 기능과 관련된 유전자들의 발현 강도에 차이가 있는 것으로 나타났다.
개미의 게놈 해독은 이처럼 유전자 발현의 변화에 의해 특성이 달라지는 후생유전학 연구에 도움이 될 것으로 보인다.
이 연구결과는 과학전문지 "사이언스(Science)" 최신호(8월27일자)에 발표됐다.
<연합뉴스>
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