얘들아, 단세포 미생물인 깃편모충류의 단백질이 다세포 생물과도 관련이 있다는 연구 결과가 나왔어. 깃편모충류의 유전 물질을 활용해서 쥐가 탄생했지. 어떻게 된 건지 같이 알아보자!

▲박동현

Q안녕, 넌 누구야?

안녕, 나는 깃편모충류(Choanoflagellates)야. 난 주로 강이나 해양에 사는 단세포 생물이야. 단세포 생물은 하나의 세포로 이루어진 생물이지. 반대로 세포가 여러 개인 생물을 다세포 생물이라고 해. 두 생물의 차이 중 하나가 줄기세포야. 단세포 생물은 줄기세포가 없고, 다세포 생물은 있어. 줄기세포는 신체의 장기나 조직 등 다양한 세포로 분화할 수 있는 세포야. 그런데 다세포 생물의 줄기세포에 있는 Sox 단백질이 단세포 생물인 내게도 있어.

Q.Sox 단백질이 뭔데?

그동안 Sox 단백질은 단세포 생물과 다세포 생물 안에서 다른 역할을 한다고 알려졌어. 단세포 생물 안에선 주변 환경에 적응하는 데 쓰이고, 다세포 생물 안에선 줄기세포를 성장시키는 데 쓴다고 알려졌지. 2024년 11월 18일, 단세포 생물 속의 Sox 단백질이 다세포 생물로 들어가서도 같은 역할을 하는지 알기 위해 영국 퀸 메리 런던 대학교의 알렉스 드 멘도사 박사팀은 내 Sox 단백질로 줄기세포를 만들었어.

Q.결과가 어떻게 나왔어?

연구팀은 먼저 쥐의 몸에서 Sox와 비슷한 Sox2 단백질을 찾았어. 쥐의 Sox2 단백질과 내 Sox 단백질은 기능이 비슷했지. 그래서 임신한 지 얼마 되지 않은 쥐의 줄기세포에서 Sox2 단백질을 제거한 뒤 내 Sox 단백질을 이식했어. 이렇게 태어난 새끼 쥐는 검은 털과 검은 눈을 가지고 있었어. 깃편모충류에서 눈의 역할을 하는 곳이 검은색이거든. Sox 단백질로 인해 내 유전적 특징이 새끼 쥐에게서 나타난 거야.

Q.이 연구는 어떤 의미가 있어?

이전에는 Sox 단백질이 동물의 줄기세포와 관련돼 있는 걸로 추측됐어. 이 연구는 내 Sox 단백질이 다세포 생물의 줄기세포에 들어가도 같은 역할을 한다고 알려준 최초의 연구야. 또 단세포 생물의 Sox 단백질이 다세포 생물의 줄기세포로 진화했다는 것을 알려줬지. 연구팀은 “깃편모충류의 Sox 단백질은 매우 오래된 단백질”이라며 “단세포 생물이 다세포 생물로 진화하는 데 Sox 단백질이 관여했을 것”이라고 추측했어.

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