▲ 충북대 정문

충북대학교 생물학과 조성진 교수 연구팀이 낙지 비교 전사체 분석을 통해 뇌 부위별 분자마커 유전자 및 이들의 뇌 특이 발현 양상을 제시했다.

문어와 오징어, 갑오징어 같은 두족류는 다른 연체동물과 달리 복잡한 뇌 구조와 신경계를 가지고 있으며, 사물을 기억하는 등 높은 지능을 가진 것으로 알려져 있다. 하지만 현재까지 무척추동물에서 가장 복잡한 것으로 알려진 낙지 뇌의 각 구획 별 전사체 비교분석 및 기능 유추에 대한 연구는 거의 진행되지 않았다. 

연구진은 발생단계에서 기원이 다른 신경절에서 유래된 낙지 뇌의 전사체 분석을 통해 각 구획 별 200~500개의 특이 유전자가 존재하는 것을 확인했다. 이중 발현 양이 상위 20% 내에 속하는 유전자를 선별해 뇌의 각 구획이 서로 다른 기능을 하는 것을 확인했다. 

이 연구는 'Brain compartmentalization based on transcriptome analyses and its gene expression in Octopus minor (교신저자 조성진, 제1저자 이찬준(박사 3년))'이라는 제목의 논문을 발표했으며, 국제 저명 학술지인 '뇌 구조 및 기능(Brain Structure and Function)'에 지난 9일 자로 출판됐다. 이 저널은 JCR(Journal Citation Reports) 학문 분야별 ‘해부학 및 형태학 (ANATOMY & MORPHOLOGY)’분야 (상위 2.4%)에 해당하는 권위 있는 학술지다.

▲ 조성진 교수     ©충북넷

조성진 교수는 "낙지 뇌에서 특정 기능을 하는 것으로 확인된 유전자를 선별해 공간적 발현을 분석한 결과, 각 구획은 세포증식, 항상성, 면역 그리고 도파민이나 세로토닌과 같은 신경전달물질과 관련된 유전자들의 발현 차이가 있음을 확인했다"며 "두족류의 뇌를 이해하기 위한 중요한 '분자 뇌 지도' 정보를 제공할 수 있을 것"이라고 말했다. 

또한 이번 연구를 통해 낙지 뇌의 특정 구획의 기능을 제시함으로써 두족류, 무척추동물의 신경절(ganglia)의 기능 등을 이해하는 진화적 실마리를 제공할 것으로 기대된다.

이번 연구는 BK21사업 통합생명시스템과학인재양성사업단의 지원받아 수행했다. 

yangja@okcb.net