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미토콘드리아는 체내에 흡수되는 영양소를 세포가 사용하는 에너지로 바꾸는 세포 소기관이다. 유전자와 달리 모계 유전이 돼, 이전 세대를 추적하는 데 중요한 역할을 한다.

미국 뉴욕대 의대와 캐나다 토론토대 등 공동연구팀은 초파리의 난자에서 정상 미토콘드리아가 선택되는 메커니즘을 밝혀 국제학술지 ‘네이처’ 5월 15일자에 발표했다.

연구팀은 정상 미토콘드리아와 에너지를 생산하지 못하는 ‘불량’ 미토콘드리아에 각각 형광물질을 표지한 뒤 이들을 추적했다.

미토콘드리아는 긴 튜브 형태로 서로 연결된 상태로 존재하는데, 일부 불량 미토콘드리아가 있더라도 정상 미토콘드리아의 단백질을 빌려 기능을 유지한다. 

하지만 난자가 형성되는 과정에서는 튜브 형태를 연결하는 미토푸신(Mitofusin) 단백질 수치가 떨어지며 미토콘드리아가 각각 분리됐다. 이후 자가소화작용인 미토파지(Mitophage) 과정을 통해 에너지를 생산하지 못하는 미토콘드리아는 제거되고, 건강한 정상 미토콘드리아만 남았다.

루스 레만 뉴욕대 의대 세포생물학과 교수는 “이번 연구결과로 당뇨, 신경질환 등 미토콘드리아 관련 질환 치료에 새로운 접근이 가능해졌다”고 말했다. doi:10.1038/s41586-019-1213-4