‘동물 체온조절’ 뇌 유전자 첫 규명

사람은 왜 섭씨 36.5도의 체온을 유지하는지, 그리고 철새들이 왜 계절에 따라 이동하는지를 밝혀낼 수 있는 뇌 속의 유전자 비밀이 국내 연구진에 의해 풀렸다. 이번 연구결과는 뇌가 체온 조절에 직접 관여한다는 사실을 처음 밝혀낸 것이다. 한류성 어종과 난류성 어종 간의 선호하는 수온 차이 등 동물에 따라 각기 환경을 택하게 되는 이유를 규명해낼 수 있는 중요한 단서로 평가된다.

KAIST 생명과학과 김재섭 교수팀은 초파리를 이용해 체온을 결정하는 뇌 유전자의 비밀을 찾아냈다고 29일 밝혔다. 연구결과는 세계 최고의 과학저널 ‘네이처’ 30일자에 ‘뇌 연구 분야에서 기념할 만한 개척자적 연구’라는 평가와 함께 ‘금주의 주요 논문’으로 채택, 공개됐다.

김 교수팀은 연구를 통해 초파리에서 사람의 체온을 조절하는 뇌의 시상하부에 위치하는 중추신경과 같은 역할을 하는 ‘버섯체(mushroom body)’를 찾아냈다. 버섯체는 양송이 모양의 뭉친 뇌 신경다발로 기억과 학습을 담당하는 것으로 알려져 있다. 실험 결과 버섯체에서 체내 화학물질인 ‘사이클릭-에이엠피’(cAMP)의 농도가 높아지면 ‘PKA’라는 효소의 활성이 증가하게 되고, 초파리의 뇌는 높은 체온을 유지하기 위한 신호를 내보내는 것으로 확인됐다. 연구팀은 유전자 조작을 통해 버섯체에서만 ‘cAMP’의 농도를 강제로 낮추자 초파리는 낮은 체온을 유지하려는 움직임을 보였고, 농도를 강제로 높이자 높은 체온을 유지하려는 움직임을 보인 것으로 나타났다.

박건형기자