미국과 중국 공동 연구팀이 실험용 동물모델 예쁜꼬마선충에서 노화에 따른 운동기능 저하와 수명 단축 등에 중요한 영향을 끼치는 유전자를 발견했다.

오늘 1월 3일, 미국 미시간대 숀 쉬 교수와 중국 화중과기대(HUST) 류젠펑 교수는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에서 예쁜꼬마선충의 신경근육 연결부위에 발현되는 ‘SLO-1’ 유전자가 노화 과정에서 운동기능과 수명에 큰 영향을 준다는 사실을 실험으로 확인했다고 밝혔다.

선충을 포함해 인간까지 다양한 생물들이 노화를 겪으면서 운동기능이 떨어지는 것은 일반적으로 나타나는 현상이다. 그러나 이러한 현상이 정확히 어떤 과정을 거쳐서 일어나고, 늦추거나 예방하는 방법 등은 아직 명확히 규명되지 않고 있다.

이 연구에서 연구팀은 예쁜꼬마선충의 신경근육 연결부위에서 발현돼 운동신경과 근육 간 신호전달 역할을 하는 SLO-1 유전자를 발견하고 실험을 진행했다. SLO-1 유전자는 노화가 진행될 때 신경근육 연결부위의 운동신경에서 신경전달 물질이 분비되는 것을 약화시킨다.

즉, 노화가 진행되면 이 유전자의 작용으로 운동신경에서 신경전달물질 분비가 점차 줄어들면서 운동기능이 저하된다는 것이다.

연구팀은 유전자를 조작해 SLO-1의 작동을 중단시키거나 약물로 SLO-1 단백질의 작용을 막는 방법으로 SLO-1이 운동기능과 수명에 미치는 영향을 관찰했다.
 

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그 결과 SLO-1 유전자는 어리거나 젊은 예쁜꼬마선충에서는 작동하지 않지만 성체가 된 뒤 노화가 진행되는 과정에서는 작동을 시작해 운동기능을 떨어뜨리고 수명을 단축시켰다.

또한 SLO-1 유전자가 작동을 멈춘 예쁜꼬마선충은 이 유전자가 정상 작동하는 개체보다 운동기능 저하 속도가 느렸고 수명도 늘어났다. 약물을 투여해 SLO-1 단백질의 작용을 중단시켜도 SLO-1 유전자 기능을 중지시킨 것과 같은 효과가 있는 것으로 나타났다.

쉬 교수는 “SLO-1는 다양한 종에 존재하기 때문에 이 연구 결과가 다른 동물모델의 노화에서는 어떻게 작용하는지에 대한 연구를 활성화하는 계기가 될 것”이라고 말했다.

한편, 동물모델로 널리 사용되는 예쁜꼬마선충은 주로 토양에 살며 투명한 몸에 크기는 1㎜밖에 안 되는 아주 작은 벌레다. 예쁜꼬마선충의 유전자 2만여 개 중 40%는 인간에 보존돼 있고, 정상적인 조건에서 사멸 주기가 3주 정도로 매우 짧고 쉽게 배양이 가능하며 투명한 몸체 덕에 신경 시각화가 용이해 실험 생물로 매우 적합한 것으로 알려져 있다.



*사진 설명: 예쁜꼬마선충 [사진 출처=arstechnica.com]
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에듀진 기사 원문: http://www.edujin.co.kr/news/articleView.html?idxno=22577