미주리대학교 연구진은 암컷만으로 구성된 아마존 몰리가 장기간에 걸쳐 유전적 건강을 유지하는 메커니즘을 규명했다. 아마존 몰리는 수컷 Poecilia latipinna와 암컷 Poecilia mexicana의 잡종에서 기원했고, 1932년에 척추동물 가운데 최초로 무성생식이 확인된 종입니다. 기존 이론은 무성계통이 수만 년 내에 소멸할 것으로 예측했으나, 이 종은 100,000년이 넘게 존재해 왔습니다.
웨스 워렌과 에드워드 리스마이어는 10년 넘게 이 물고기를 연구했고, 워렌이 2018년에 전체 게놈을 지도화했습니다. 연구진은 새로운 장거리 서열분석으로 아마존 몰리의 게놈을 부모 종의 게놈과 직접 비교하고 게놈 변화율을 정량화했습니다. 분석 결과 두 부모 유전체 세트는 서로 다른 속도로 돌연변이를 쌓았고, 한 쪽이 다른 쪽보다 더 빠르게 변이했습니다. 리스마이어는 이러한 결과가 놀라웠고 초기 심사과정에서 더 많은 증거를 요구받았다고 밝혔습니다.
연구팀은 유전자 전환(한 유전자의 사본이 다른 사본을 덮어쓰는 과정)이 적절한 비율로 일어나 이로운 변이를 확산시키고 해로운 돌연변이를 제거해, 수컷 없이도 성적 번식과 유사한 수준의 유전적 건강을 만들어낸다고 결론지었습니다. 워렌은 아마존 몰리를 "두 세계의 장점을 가진 존재"라고 표현했습니다.
이 연구의 함의는 코모도왕도마뱀과 뉴멕시코 휩테일 도마뱀 같은 다른 무성동물 연구로 확장될 수 있으며, 식물과 동물의 육종 및 유전질환과 암 연구에도 도움을 줄 수 있습니다. 해당 연구는 학술지 Nature에 게재되었고 출처는 미주리대학교입니다.
어려운 단어·표현
- 무성생식 — 암컷만으로 다음 세대를 만드는 번식 방식무성생식이
- 잡종 — 서로 다른 두 종에서 태어난 개체잡종에서
- 게놈 — 생물의 모든 유전자 정보 전체 집합전체 게놈을, 부모 종의 게놈과, 게놈 변화율을
- 장거리 서열분석 — 긴 DNA 조각을 이어서 읽는 서열 분석 방법장거리 서열분석으로
- 정량화하다 — 수치로 크기나 정도를 측정하여 나타내다정량화했습니다
- 돌연변이 — 유전자에 생긴 갑작스러운 염기 변화돌연변이를
- 유전자 전환 — 한 유전자의 정보가 다른 사본으로 교체되는 과정
- 유전적 건강 — 유전 정보가 건강하게 유지되는 상태유전적 건강을
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토론 질문
- 아마존 몰리처럼 무성생식 종이 유전적 건강을 유지하는 방법이 식물·동물 육종에 어떤 도움을 줄 수 있을까?
- 유전자 전환이 해로운 돌연변이를 제거할 수 있다는 결론을 어떻게 평가하나? 장점과 한계를 말해 보라.
- 이 연구 결과가 인간의 유전질환이나 암 연구에 어떤 시사점을 줄 수 있을지 예를 들어 설명해 보라.
