"전부 죽을 순 없다"… 생식세포가 유전병 대물림 막는 영리한 방법

UNIST·IBS, 예쁜꼬마선충의 체세포·생식세포 예정사 작동 차이 규명

생식세포는 ‘죽음 신호’ 켜져도 일부만 사멸… Cell Death Differ. 게재

손상된 DNA를 가진 생식세포는 모두 죽을 것이라는 통념과 달랐다.

UNIST 연구진이 생식세포가 죽음을 '예약'한 뒤에도 일부만 선별적으로 제거하는 새로운 세포 예정사 메커니즘을 밝혀냈다.

손가락이 붙은 채 태어나는 기형을 막고, 고장 난 세포가 암으로 변하는 것을 방지하는 몸속의 청소부 '세포 예정사(programmed cell death)'. 이 세포의 죽음 공식이 세포 종류마다 완전히 다르게 작동한다는 사실이 규명됐다. 특히 종족 번식을 담당하는 생식세포는 무차별적인 죽음을 피하기 위해 정교한 '이중 잠금장치'를 채워두고 있었다.

UNIST 의과학대학원 안톤 가트너 교수와 기초과학연구원(IBS) 유전체 항상성 연구단 공동 연구팀은 예쁜꼬마선충을 통해 배아 체세포와 성체 생식세포가 죽음을 결정하는 방식이 완전히 다르다는 점을 규명했다고 15일 전했다.

연구진,(좌측부터) 안톤 가트너 교수, 나딘 메마르 IBS 선임연구원, 스테판 롤랑 연구부교수, 고쿨 코파쿠마르 연구원(제1저자), 아프로자 아만 연구원. UNIST 제공

배아 단계의 일반 체세포는 단순하다. 죽어야 할 세포에서만 사멸 신호가 켜지고 곧바로 사라진다. 하지만 대를 이어야 하는 생식세포는 달랐다.

연구팀이 방사선을 쬐어 생식세포의 DNA를 손상시키자, 세포 사멸을 지시하는 'egl-1' 유전자가 생식세포 전반에서 일제히 켜졌다. 경보음은 전체에 울렸지만 정작 실제 죽음에 이른 것은 난자로 자라기 직전 단계(후기 파키텐 단계)에 있는 극소수 세포뿐이었다.

연구팀은 이를 두고 생식세포를 한꺼번에 잃어 대가 끊기는 최악의 상황을 막으면서도, 유전 정보가 망가진 불량 세포만 골라내기 위한 고도의 생존 전략이라고 해석했다.

죽을 준비는 동시에 하되, 엄격한 최종 심사를 통과한 세포만 실제로 안락사시키는 구조라고 설명한다.

연구그림, 생식세포 전반에 켜진 ‘죽음 신호’와 실제 사멸 세포 관찰 결과.

다만 연구팀은 생식세포 중 일부만 골라 죽이는 구체적인 최종 조절 기전에 대해서는 아직 풀지 못한 숙제이며, 추가적인 연구가 필요하다고 말했다.

영남취재본부 김수로 기자 relationship6007@asiae.co.kr