국립생물자원관이 말똥가리, 수리부엉이, 황조롱이, 소쩍새 (왼쪽 위부터 시계방향) 등 맹금류 4종의 표준게놈 지도를 완성했다. 국립생물자원관 제공 ‘올빼미는 보라색이나 자외선을 감지하는 유전자가 없다?’ 환경부 국립생물자원관이 우리나라에 서식하는 수리부엉이, 소쩍새 등 맹금류 4종의 표준게놈 지도를 처음 완성하고 대규모 조류 게놈 비교를 통해 맹금류 진화와 야행성 조류의 특성을 구명했다. 이 같은 연구 결과는 멸종위기종이 다수 분포한 맹금류 보전을 위해 기초자료로 활용될 전망이다. 이번 연구는 총 20종(맹금류 16종, 비맹금류 4종)의 야생조류를 대상으로 국립생물자원관이 울산과학기술원 등과 2015년부터 3년간 실시했다. 이 중 올빼미과에 속한 수리부엉이(멸종위기 야생생물 Ⅱ급)와 소쩍새, 매과인 황조롱이, 수리과인 말똥가리 등 4종에 대해서는 고품질 표준게놈 지도를 완성했다. 게놈(유전체)은 한 생물의 특징을 결정하는 모든 정보를 담은 암호라고 할 수 있다. 표준게놈이란 한 생물종의 대표 유전체 지도를 일컫는다. 표준게놈 분석 결과, 맹금류는 사람 게놈의 3분의 1정도인 약 12억 개의 염기쌍을 가지며, 4종 모두 약 1만 7000여 개의 유전자를 포함하고 있는 것으로 확인됐다. 또 유전다양성에 있어 대부분 맹금류는 동일개체 내의 염기서열 변이가 많아 유전적으로 건강한 반면, 멸종위기 야생생물 Ⅰ급인 흰꼬리수리는 염기서열 변이가 아주 적어 멸종위험이 높은 것으로 나타났다. 연구진은 맹금류 특성에 맞게 진화해온 유전자를 찾기 위해 수리부엉이 등 이번 맹금류 4종의 표준게놈을 포함해 전체 조류를 대표하는 15개 목 25종의 게놈을 정밀 비교했다. 연구 결과, 맹금류는 닭을 비롯한 다른 조류에 비해 청각 등 신경계에 영향을 주는 유전자들이 많았고 시각 신호 전달과 에너지 대사에 영향을 미치는 유전자들이 맹금류에서 특이하게 진화해 왔음을 확인했다. 또한 매과와 수리과, 올빼미과는 아주 오래전에 분화해 유전적으로 서로 멀리 떨어져 있음에도 비행 중 먼거리에서 먹이를 찾기 위한 뛰어난 시력과 반응성 등 맹금류의 신체적 능력을 보여주는 감각이나 운동기관에 특화한 유전자들을 공통적으로 갖고 있었다. 연구진은 야행성인 올빼미과의 특성에 주목해 야행성 조류에서 공통적으로 진화한 유전자도 분석했다. 그 결과, 야행성 올빼미는 색깔을 구별하는 유전자가 퇴화한 반면 빛을 감지하고 어두운 곳에서 대상을 식별할 수 있는 유전자들이 특이하게 진화했고, 냄새감지 유전자가 많으며 소리를 감지하는 유전자와 생체리듬 유전자의 진화속도가 빠르다는 사실도 확인했다. 특히 보라색과 자외선 감지 유전자가 없었다. 이번 연구에 필요한 시료는 충남야생동물구조센터 등 각 지역 서식지외보전기관에서 치료 중 안락사하거나 재활치료 중인 개체에서 확보, 혈액이나 근육 시료를 이용해 게놈 서열을 해독하고 이를 비교 분석했다. 여주홍 국립생물자원관 유용자원분석과장은 “이 연구는 최초로 맹금류 4종의 전체 게놈 해독과 대규모 게놈 비교분석을 통해 생태계 최상위 포식자인 맹금류의 진화와 야행성 조류의 특성을 유전적으로 규명한 데 큰 의미가 있다”며 “앞으로도 야생생물 보전을 위한 기반자료 확보를 위해 다양한 야생생물을 대상으로 게놈 해독을 지속적으로 추진할 예정”이라고 말했다. 권승혁 기자 gsh0905@busan.com
환경부의 국립생물자원관이 우리나라에 서식하는 맹금류 4종의 게놈지도를 완성해 이들의 특성을 규명했고, 연구 결과는 맹금류 보전을 위해 기초자료로 활용할 계획이며, 특히 야행성 올빼미는 보라색과 자외선 감지 유전자가 존재하지 않는다는 사실을 규명해 냈다.