두 편의 연구는 유라시아특산 작은땃쥐(Sorex araneus)가 겨울을 나기 위해 뇌와 다른 기관을 줄이는 과정을 유전체 수준에서 분석했습니다. 연구진은 염색체 규모의 유전체 조립과 계절별 뇌 전사체를 결합해 유전체 배열과 계절적 유전자 발현 변화 사이의 연관을 탐구했습니다. Genome Research 논문은 가을에서 겨울로 들어갈 때 산화적 인산화 조절의 변화와 지방산 대사의 증가를 관찰했으며, 이는 겨울잠을 자는 종에서 보이는 패턴과 유사하다고 말합니다.
연구자들은 또한 비탄수화물 원료에서 포도당을 합성하는 당신생합성 관련 유전자들의 겨울 발현 증가와 세포 대사 조절·항상성에 관여하는 FOXO 신호전달의 상승을 확인했습니다. 이들은 당신생합성과 FOXO의 과발현이 뇌와 기관의 크기 축소를 이끄는 핵심 기전이라고 결론지었고, 대사 재편이 구조 변화와 직접 연관됨을 시사했습니다.
Molecular Biology and Evolution 논문은 염색체 배열이 이러한 가소성을 가능하게 하는지에 초점을 맞췄습니다. 연구팀은 데넬 현상과 관련된 이전에 알려지지 않은 유전자 발현 변화를 발견했고, 해마에서 양성 선택 신호와 발현 차이를 보이는 유전자들이 절단이 빈번한 개방된 염색체 영역에 과다 분포함을 보고했습니다. 저자들은 염색체 재배열이 적응 진화와 뇌 크기 가소성 조절에 중요한 역할을 한다고 제안했습니다.
- Stony Brook University
- John Jay College of Criminal Justice
- Max Planck Institute of Animal Behavior
- Aalborg University
- Universitat Autonoma de Barcelona
수석저자 Liliana M. DE1valos(스토니브룩대 교수)는 데넬 현상을 포유류에서 동일한 유전정보가 다양한 구조로 나타나는 극단적 예로 들었고, 책임저자 William R. Thomas는 동일 유전자가 인간에도 있어 이 연구가 인간의 대사와 뇌 건강 이해에 도움이 될 수 있다고 덧붙였습니다. 출처는 Stony Brook University입니다.
어려운 단어·표현
- 유전체 — 한 생물체의 모든 유전 정보유전체 조립, 염색체 규모의 유전체 조립
- 전사체 — 세포에서 전사되어 생성된 모든 RNA뇌 전사체
- 산화적 인산화 — 세포에서 ATP를 만드는 산화 환원 과정
- 지방산 대사 — 지방산을 분해하거나 합성하는 생화학 반응
- 당신생합성 — 비탄수화물에서 포도당을 합성하는 대사 과정당신생합성과
- 가소성 — 구조나 기능이 상황에 따라 바뀔 수 있음뇌 크기 가소성
- 염색체 재배열 — 염색체 구조가 위치나 순서로 바뀌는 변화
팁: 글에서 강조된 단어에 마우스를 올리거나 포커스/탭하면, 읽거나 들으면서 바로 간단한 뜻을 볼 수 있습니다.
토론 질문
- 이 연구 결과가 인간의 대사와 뇌 건강 이해에 어떤 도움을 줄 수 있을지 의견을 말해보세요.
- 염색체 재배열이 적응 진화와 가소성 조절에서 중요하다는 연구 결론에 대해 어떻게 생각하나요? 이유와 예를 들어 설명하세요.
- 당신생합성과 FOXO 신호의 상승이 겨울 적응에서 어떤 이점이나 위험을 줄 수 있는지 토론해보세요.
