UNIST 게놈산업기술센터, KIOST 공동연구 주성미 ▲ 노무라입깃해파리. (KIOST 제공) ▲ 박종화 UNIST 게놈산업기술센터장. (UNIST 제공) 여름철 해안가를 위협하는 대표적인 독성 해파리인 ‘노무라입깃해파리(Nemopilema nomurai)의 게놈지도가 최초로 완성됐다. 번식에 관여하는 유전자와 독액 단백질 정보가 파악됐고, 해파리의 진화적 특징도 밝혀내 산업·학술적으로 유용하게 활용될 것으로 기대된다. 울산과학기술원(UNIST) 공식 게놈센터인 게놈산업기술센터(KOGIC)는 한국해양과학기술원(KIOST)과 함께 노무라입깃해파리 게놈지도를 완성했다고 10일 밝혔다. 노무라입깃해파리를 구성하는 유전자 전체의 서열과 위치를 밝혀낸 이 자료를 통해 해파리가 자유롭게 수영하며 먹이를 사냥하게 된 진화적 특징도 밝혀냈다. 해파리의 일종인 말레이해파리의 전사체(RNA)를 해독·조립하는 추가 연구로 해파리의 조직별, 생식단계별 유전자 발현 특징도 찾아냈다. 해파리는 산호와 말미잘, 히드라와 같은 자포동물(독주머니를 가진 동물) 중 하나다. 대부분 자포동물은 어딘가에 붙어살지만, 해파리는 유영하며 옮겨 다니는 활동적인 동물로, 급격한 해양환경 변화에도 잘 적응하는 독특한 생물로 알려져 있다. 노무라입깃해파리는 길이 최대 2m, 무게는 200㎏의 초대형 해파리다. 우리나라 남해안에서 자주 발견되는데, 독성에 강해 어업이나 해수욕장에 막대한 피해를 준다. 온난화에 따른 수온 상승과 천적 감소 등으로 2000년 이후 매년 개체수가 빠르게 늘고 있다. 이번 연구는 노무라입깃해파리의 대량번식을 막고 독성을 분석하는 데 중요한 단서가 될 것으로 기대된다. 해파리의 경우 폴립(Polyp)이라는 부착유생 한마리가 변태와 성장과정을 거쳐 5,000마리로 증식한다. 이 때문에 폴립을 제거하는 것이 대량번식을 막는 근본적인 대책으로 꼽히는데, 이번 연구에서 폴립 변태에 중요한 역할을 하는 신호전달물질 관련 유전자를 발견했다. 또 공동 연구진은 노무라입깃해파리 독액의 단백질 유전자 정보도 확보했다. 해파리는 촉수를 사용해 먹이를 잡는 과정에서 독을 사용하는데, 게놈에는 독과 관련해 개수가 증가된 특정 단백질 도메인(Protein domain)이 확인됐다. 노무라입깃해파리 게놈지도를 조립해 포식동물로 해파리의 진화적 특징도 연구됐다. 해파리는 다른 자포동물보다 분자 수준의 삼투압 제거 기능이 뛰어났고, 근육수축과 관련된 유전자의 개수가 다른 자포동물보다 많았다. 박종화 센터장은 “해파리의 일부 종은 수명이 무한대인 것으로 알려져 있는데, 노화를 되돌리는 ‘극노화’ 연구에도 도움이 될 수 있다”며 “UNIST 게놈산업기술센터에서 진행해온 고래, 호랑이 등 표준게놈 자료와 함께 극노화를 위한 분자생물학적 연구에 중요하게 쓰일 것”이라고 말했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘BMC Biology’에 공개 된 바 있다.
게놈산업기술센터(KOGIC)에서 한국해양과학기술원(KIOST)과 함께 여름철 해안가를 위협하는 대표적인 독성 해파리인 노무라입깃해파리의 게놈지도를 최초로 완성하여, 앞으로 노무라입깃해파리의 대량번식을 막고 독성을 분석하는 데 중요한 단서로 활용될 것으로 기대하고 있다. 