유전체(게놈)가 인간과 90% 이상 닮은 쥐의 뇌 유전자지도가 사상 최초로 완성됨으로써 치매에서 자폐증, 정신분열증에 이르는 각종 정신질환의 연구와 치료에 획기적인 전기를 가져올 것으로 보인다.
미국 시애틀에 있는 앨런 뇌과학연구소(Allen Institute of Brain Science)는 26일 쥐의 뇌를 25만 조각으로 나누어 각 조각의 세포 하나하나를 4년에 걸쳐 분석한 끝에 쥐의 3차원 뇌 유전자지도를 완성했다고 발표했다.
앨런 뇌과학연구소의 앨런 존스 연구실장은 수학, 물리학, 신경과학, 유전체학의 공동작업으로 이루어진 이 유전자지도 완성으로 쥐의 2만1천여개 유전자 중 어떤 것이 어디에서 어느 정도 발현되는지를 한 눈으로 볼 수 있게 되었다고 밝혔다.
존스 박사는 이와 같은 방대하고 세밀한 정보는 그 어느 곳에서도 찾아볼 수 없을 것이라면서 이 정보는 즉시 온라인(http://www.alleninstitute.org)을 통해 전 세계 과학자들에게 무료로 제공될 것이라고 말했다.
생명체를 구성하는 모든 세포에는 전체 유전자가 들어있으나 이 유전자 모두가 발현되는 것은 아니다. 따라서 발현되는 유전자에 따라 각 세포의 형태와 기능이 결정된다.
쥐의 뇌 유전자지도는 특정기능과 관계된 유전자들의 위치를 보여줌으로써 과학자들에게 각 뇌 부위 활동에 관한 귀중한 정보를 제공하게 된다고 존스 박사는 밝혔다.
모든 포유동물은 각 뇌 부위가 대부분 비슷한 기능을 수행한다. 그 중에서 쥐는 유전자의 90% 이상이 인간과 같다. 따라서 쥐의 정상적인 뇌의 기본구조와 기능을 나타내는 이 유전자지도를 인간의 각종 신경-정신질환으로 변형된 뇌와 비교하는 것이 가능하게 되었다.
이를 통해 치매, 파킨슨병, 간질, 정신분열증, 자폐증, 각종 중독 등 많은 정신질환의 진단과 치료법 개발이 가능하게 될 것으로 보인다.
존스 박사는 이 유전자지도 작성과정에서 새로 밝혀진 놀라운 사실은 뇌의 유전자 중에서 발현되는 유전자가 전체의 80%를 넘는다는 것이라고 밝히고 지금까지는 60~70%가 발현하는 것으로 믿어져 왔다고 말했다. 이 중 25%는 뇌의 특정부위에서만 발현되었다.
존스 박사는 이 지도는 조직과 세포 내 특정 유전자의 발현을 조직의 변형 없이 관찰할 수 있는 조직염색법인 형광동소교잡법(FISH)을 이용해 만들어졌다고 밝히고 각 유전자가 발현되는 세포가 들어있는 조직은 염색하고 사진을 찍어 웹사이트에 올려놓았다고 말했다.
앨런 뇌과학연구소는 다음 작업으로 인간 대뇌피질의 유전자지도 작성 작업을 진행하고 있다고 존스 박사는 밝혔다.
/워싱턴 로이터.AP=연합뉴스