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개털 길고 꼬부라지게 만드는 3개 돌연변이 모두 갖고 있어

원래 개는 짧은 털이 기본…긴 털, 곱슬털은 돌연변이 결과

(왼쪽 사진은 '보바마'라는 별명까지 얻은 백악관 강아지의 티셔츠) 
 

미국 인간게놈연구소의 연구진들은 개의 유전자를 조사해 개털에 수많은 종류가 있지만 3가지 돌연변이가 이 모두를 결정한다는 사실을 밝혀냈다.

이들이 밝힌 내용에 따르면 원래 개가 늑대로부터 물려받은 털은 바짝 깎은 머리처럼 짧은 털이었다. 바셋 하운드나 블러드하운드 같은 개들이 대표적이다. 이런 개들은 태고적 ‘원형 개털’을 지니고 있다고 할 만하다.

그 외에 길고 곱슬거리는 털을 가진 개들은 모두 개털 유전자에 생긴 돌연변이를 물려받았기 때문이라는 것이다.

개털은 종류가 수도 없이 많지만 연구진은 단 3가지 유전자가 개털의 이 모든 변형을 책임지는 것으로 밝혀냈다.

개털을 구성하는 단백질을 이들 유전자가 어떻게 만드느냐에 따라 털이 길어지기도 하고 뱅뱅 휘말리기도 한다는 설명이다.

우선 R-spondin-2라 불리는 유전자에 생긴 변이는 눈썹, 콧수염 부위를 수풀처럼 더북히 자라게 만든다.

이어 FGF5 유전자에 생긴 변이는 개털을 길게 만들고, 마지막으로 개털의 주성분인 케라틴 단백질을 만드는 유전자에 변이가 생기면 개털이 곱슬머리가 된다는 것이다.

따라서 이 세 유전자에 아무런 변이가 없는 ‘오리지널 개’는 짧고 빳빳한 털을 갖게 된다.

R-spondin-2 돌연변이를 물려받은 개는 눈썹과 콧수염 부위가 풍성해진다.

R-spondin-2와 FGF5에 모두 돌연변이를 물려 받으면 길고 부드러운 털에 풍성한 눈썹-콧수염을 갖게 된다.

이 두 돌연변이 유전자에다 케라틴 돌연변이까지 3가지를 모두 가지면 길고 곱슬거리는 털에 콧수염과 수염까지 풍성한 개가 된다.

이런 개들에 대해선 “굴을 많이 들락날락거려 다리가 짧아졌다”든지 아니면 “육종업자들이 인공적으로 교미를 시켜 다리가 짧아졌다”는 설들이 돌아다니고 있습니다.

물론 인공 교배를 통해 다리가 더욱 짧은 닥스훈트가 만들어지기도 했겠지만 원래 다리가 짧은 닥스훈트가 처음서부터, 즉 개가 늑대로부터 갈라져 나올 때부터 존재했다는 게 학자들의 분석입니다.

닥스훈트의 다리가 왜 그렇게 짧아졌는지에 대한 새로운 연구 결과가 세계적 과학잡지 ‘네이처(Nature)’ 최신호에 실릴 것이라는 기사를 미국 언론들이 7월16일 보도했습니다.

미국 국립게놈연구소 연구진이 닥스훈트처럼 다리 짧은 개 여러 종자의 유전자를 분석해 얻은 결론은 “늑대로부터 개가 갈라져 나온 초창기에 돌연변이로 다리 짧은 종자가 생겨나 오늘날까지 내려오고 있다”라는 것이랍니다.

연구진은 개 835마리의 유전자를 분석했으며, 이 중 95마리는 닥스훈트처럼 숏다리 개들이었답니다.

성장단백질 생산하는 유전자, 보통 개는 하나, 닥스훈트는 2개

닥스훈트 같은 종자가 특이한 점은 다리를 제외한 몸의 나머지 부분은 다른 개와 크게 다를 바가 없다는 것입니다. 단지 다리가 짧고 다리가 커브 형태를 그리며 휘어 있는 게 특징이죠.

그래서 다리만 균형이 맞지 않게 짧은 이들 종자들은 몸 전체가 골고루 균형을 맞춰 가면서 작은 이른바 ‘장난감 개들’(토이 푸들 같은)과는 확연히 다르답니다.

숏다리 개 종류는 닥스훈트 외에도 바셋 하운드(basset hound), 발바리개(pekingese), 코기(corgi) 등 최소한 16개 종류가 있답니다. 그리고 이들 16개 종자의 유전자에는 다른 개들에게는 없는 특징이 있답니다.

성장과 관련된 FGF4라는 단백질을 만들어내는 유전자가 있는데, 다른 개들에게는 하나밖에 없는 이 유전자가 닥스훈트 같은 종자에는 2개나 있다는 것이죠.

성장 단백질을 만드는 유전자가 하나 더 있으니 더 길게 자라야 할 것 같지만, 그렇지 않은 이유는 너무 빨리 자라게 하는 바람에 성장판이 일찍 닫히기 때문이랍니다.

사람 뼈 중에 가장 큰 것이 넓적다리 뼈이듯 개도 다리 뼈처럼 긴 뼈가 충분히 자라려면 성장판이 오래도록 작동해야 하는데 FGF4 단백질이 많이 생산되는 바람에 닥스훈트 같은 종자는 성장판이 빨리 자라 굳어버림으로써 다리가 짧아지게 된다는 설명입니다.

레트로진(retrogene) 역할로 모양 다른 개체 생겨

그 동안 유전학에서는 레트로진이 생기면 한 개의 종이 2개로 갈라지는 것으로 알려져 왔는데, 이번 연구로 레트로진이 새로운 종자를 만드는 게 아니라 같은 종 내에서 외형이 다른 개체를 만들어내는 경우도 있다는 점이 처음으로 밝혀졌다고 보도됐습니다.

다리 짧은 개에 대한 연구는 인간 난장이에 대한 연구에도 기여할 것이라고 연구진은 밝혔답니다. 인간 난장이 중 3분의 2는 닥스훈트 같은 과정을 거치면서 뼈가 자라지 않아 난장이가 되고, 나머지 3분의 1은 아직 그 이유를 알지 못하기 때문입니다.