[씨줄날줄] 생체시계

왜 사람은 낮에 활동하고 밤에는 잘까? 대다수의 사람들은 이 질문에 대해 아마도 밝은 대낮이 어두운 밤보다 활동하기가 편리하기 때문이 아니겠느냐며 그냥 넘겨버릴 것이다.그런데 일단의 과학자들 생각은 전혀 달랐다.이들은 모든 생명체에는 세포의 활동과 휴식을 일정한 주기로 반복하도록 생체리듬을 조율하는 무언가가 있을 것이라는 가설을 믿었다.그 무언가가 바로 ‘생체시계’(Bio Clock)이다.

세계 최초로 생체시계의 존재를 알아낸 사람은 1729년 프랑스의 천문학자 드 마랑(Jean Jacques de Mairan)이었다.그는 해가 뜨면 꽃잎이 열리고 해가 지면 닫히는 식물을 하루종일 캄캄한 지하실에 옮겨두고 꽃잎의 움직임을 관찰했다.이 실험에서 꽃잎이 햇빛의 유무에 관계 없이 일정한 간격으로 열리고 닫히는 주기활동을 계속한다는 사실이 밝혀졌다.

오늘날의 과학자들은 생체시계에는 시계단백질과 시계유전자가 있고,둘 사이의 상호작용에 의해 각 세포마다 일정한 주기활동이 이뤄지며,그것들이 모여서 생체리듬을 형성하게 된다고 믿고 있다.미국의과학전문지 ‘디스커버’는 복잡한 생체시계의 작동 원리를 물시계에 비유해 설명하고 있다.즉 흐르는 물이 물통에 꽉차 무거워지면 물통이 뒤집혀 물이 쏟아지고 다시 새로운 주기를 시작한다는 것이다.

한국과학기술연구원(KIST)의 신희섭 박사팀과 고려대 의대 김양인 교수팀은 16일 동물실험을 통해 ‘PLCβ-4’라는 이름을 가진 시계유전자의 메커니즘을 세계최초로 확인했다고 밝혔다.연구진은 ‘PLCβ-4’ 유전자를 없앤 쥐와 정상 쥐를 밤과 똑같은 조건에서 24시간 동안 관찰했다.그 결과 정상쥐는 빛이 없어도 12시간 주기로 밤낮을 구분해 활동했으나 유전자를 없앤 쥐는 밤낮을 구별하지 못했다.

드 마랑의 실험 이후 많은 과학자들의 노력으로 생체시계의 비밀이 한 꺼풀씩 벗겨지고 있다.연구가 진전되면 사람은 왜 늙는지를 알아낼 수 있으며 이를 통해 영생을 실현하게 될지도 모른다고 한다.과학이 자꾸만 신의 영역으로 다가가려 하고 있다.



염주영 논설위원