인류가 진화 역사에서 침팬지와 갈라진 것은 지금까지 널리 인정된 것보다 300만년이나 앞선 약 800만년 전이었을 가능성이 크다는 새로운 연구가 나왔다고 사이언스 데일리가 보도했다.미국 시카고 필드 박물관의 생물인류학자 로버트 마틴 박사는 수학, 인류학, 분자생물학 등 다양한 분야의 학자들과 함께 지금까지 발견된 다양한 종의 유전물질에서 수집한 진화 관련 정보를 화석 기록들과 종합한 끝에 이런 결론을 내리게 됐다고 계통생물학(Systematic Biology) 저널 최신호에 발표했다.유연관계에 있는 동물들의 DNA를 비교하면 이들의 공동유전자가 시간에 따라 어떻게 진화해 새로운 별개의 종이 태어나게 됐는지 분명히 드러나긴 하지만 이런 분자 정보만으로는 분화 시기를 알 수 없다는 한계가 있다.한편 오래 전에 멸종한 종과 이들의 진화에 관해 직접적인 정보를 제공하는 유일한 증거는 화석이지만 화석 기록에는 큰 공백이 있어 정보를 해석하기가 어렵다. 고생물학자들은 지금까지 빈약한 화석 증거를 토대로 인류가 침팬지와 갈라져 독자적인 종이 된 시기를 500만~600만년 전 경으로 생각해 왔다.연구진은 그러나 이런 추론 방식에서 벗어나 오늘날 존재하는 모든 영장류와 지금까지 알려진 모든 영장류 화석을 관찰하는 한편 DNA 증거와 컴퓨터 모델을 적용한 결과 이런 사건이 훨씬 오래 전에 있었을 것이라는 결론을 얻었다. 이 연구에서는 화석 기록 사이의 공백을 통계적으로 메우는 방법이 사용됐다.과학과 상업 부문에서 널리 사용되는 이런 모델링 기법은 단 몇 개의 화석 자료를 사용해 진화의 역사를 추정하던 기존 연구 기법에 비해 훨씬 광범위한 정보를 계산에 넣게 되며 자료 해석의 범위를 확장해 준다.그 한 예가 중앙 아프리카 차드에서 지난 2001년에 발견된 이른바 `투마이' 화석이다.사헬안트로푸스 차덴시스(Sahelanthropus tchadensis)라는 학명의 이 인류 두개골은 인류의 특징을 많이 갖고 있어 비상한 관심을 모았지만 700만년 전이라는 연대 때문에 인류 진화의 범주 안에 넣을 수 없어 분류를 둘러싸고 논란을 빚었다.그러나 새 분류법에 따르면 투마이는 인류가 침팬지와 갈라져 나온 뒤의 시기에 살았던 것으로 볼 수 있다.진화의 역사를 추적하는 이런 새로운 방법은 연구진의 이전 연구를 토대로 한 것이다.연구진은 지난 2002년 네이처지에 발표한 연구에서 오늘날 영장류의 마지막 공동 조상이 약 8천500만년 전에 살았을 것이라고 주장한 바 있다.이는 대형 공룡들이 멸종하기 2천만년 전에 이미 영장류의 초기 조상들이 존재했고 진화했을 것임을 의미하는 것으로, 공룡이 멸종한 뒤에야 비로소 영장류를 비롯한 포유동물이 번성했을 것이라는 지배적인 가설에 도전하는 것이다.

캐나다 연구팀이 피부세포를 유도만능줄기세포(iPS)로 역분화시키는 과정 없이 직접 혈액을 만드는 조혈전구세포로 전환시키는 데 성공했다고 AFP통신 등이 7일 보도했다. 캐나다 맥매스터 대학 의과대학 줄기세포-암연구소(Stem Cell and Cancer Research Institute)의 미크 바티아(Mich Bhatia) 박사는 사람의 피부에서 채취한 섬유모세포(fibroblast)에 OCT4 유전자를 주입한 뒤 특수용액에서 배양해 조혈전구세포로 직접 전환시키는 데 성공했다고 밝혔다. OCT4 유전자는 피부세포를 iPS로 환원시키는 데 최초로 성공했던 일본 교토 대학의 야마나카 신야 박사가 피부세포에 주입했던 4가지 유전자 중 하나다. 이 조혈전구세포는 백혈구, 적혈구, 혈소판 등 3종류의 혈액세포를 만들어 냈으며 이 3가지 혈액세포는 정상기능을 수행하는 것으로 확인되었다고 바티아 박사는 밝혔다.특히 적혈구는 산소를 운반하는 성숙한 헤모글로빈을 생산했다. 배아줄기세포나 iPS로 만든 적혈구는 성숙된 헤모글로빈을 만들지 못한다.바티아 박사는 섬유모세포로 만든 조혈전구세포는 유전자발현 패턴이 배아줄기세포와는 전혀 달라 배아의 상태를 거치지 않았음이 분명하며 또 배아줄기세포나 iPS의 특징인 테라토마(종양)도 형성하지 않는 것으로 쥐실험에서 확인되었다고 말했다.그의 연구팀은 신생아에서 65세에 이르는 다양한 연령층의 사람 6명에게서 섬유모세포를 채취해 사용했으며, 나이에 상관없이 모든 사람의 섬유모세포가 조혈전구세포로 직접 전환될 수 있음을 밝혀냈다. 바티아 박사는 성인의 피부 한 조각(4x3cm)만 있으면 수혈에 충분한 양의 혈액을 만들어 낼 수 있다고 밝히고 이 혈액은 본인과 유전적으로 일치하기 때문에 언젠가는 수술 또는 빈혈치료에 이 방법을 사용할 수 있을 것이라고 말했다.다만 이렇게 만들어지는 조혈전구세포의 한 가지 흠은 배아줄기세포나 iPS와는 달리 시험관에서 손쉽게 증식시킬 수 없다는 것이라고 그는 덧붙였다. 이 연구결과는 영국의 과학전문지 '네이처(Nature)' 최신호(11월7일자)에 발표되었다.

고도로 진화된 개미 사회에서 질서를 잡고 분쟁을 최소화하는데 핵심적인 역할을 하는 것은 일개미이며 여왕을 선택하는 것도 이들이라는 사실이 처음으로 밝혀졌다고 사이언스 데일리가 보도했다.영국 레스터 대학 연구진은 자연에서 가장 복잡하고 통합이 잘 된 개미 사회에서 통치권을 둘러싼 분쟁이 어떤 방식으로 해결되는지를 알아보기 위해 한 집에 여왕이 한 마리 이상 있는 북방호리가슴개미 집단을 스페인과 영국, 독일, 프랑스에서 4년간 관찰했다. 관찰에 따르면 스페인 개미 집단에서는 일개미들이 번식권을 가진 여왕을 무자비한 방식으로 결정하며 그 결과 여러 마리의 여왕이 번식 능력이 있어도 단 한 마리만이 번식의 권리를 누리는 것으로 밝혀졌다.반면 다른 나라 일개미들은 전혀 공격적인 태도를 보이지 않아 여왕이 몇마리가 됐든 순종적인 태도를 보이는 것으로 밝혀졌다. 그 결과 스페인 개미 사회는 한 마리의 여왕이 수컷들을 지배하는 단일가족 단위로 구성된 반면 영국의 개미사회는 여러 마리의 여왕이 각기 새끼를 낳아 여러 가족이 보다 복잡하게 섞인 것으로 나타났다.연구진은 1억년 넘는 세월에 걸쳐 안정된 공동생활과 분쟁해결방식을 정착시켜 온 개미들의 복잡한 상호의존적 사회를 이해하기 위해서는 이런 사실을 알아야만 한다고 지적했다.스페인 개미 집단에서는 마치 농민 혁명군처럼 진짜 권력을 쥔 일개미들이 자신들이 선호하는 한 마리를 제외한 다른 여왕개미에게 무자비한 폭력을 가하거나 죽이기까지 해 결국 자신들이 내세운 여왕만이 번식을 하도록 허용한다.그러나 다른 나라의 북방호리가슴개미 집단에서는 이와 달리 일꾼들이 여왕들에게 공격적인 태도를 전혀 보이지 않아 여러 마리의 여왕들이 모두 번식을 하며 결과적으로 단일 혈통이 아니라 여러 혈통이 섞인 복합 가족이 되는 것으로 나타났다.연구진은 "일개미들은 개미 사회 안에서 일어나는 다양한 분쟁에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있긴 하지만 이들이 번식을 전담하는 여왕을 선택하는데 이처럼 중요한 역할을 한다는 사실은 처음 밝혀진 것"이라고 강조했다.연구진은 또 스페인 개미들과 다른 나라 개미들의 차이를 초래하는 것이 어디까지가 본성이며 어디까지가 환경인지를 밝혀내는 것도 숙제라고 밝혔다. 이 연구는 영국 생물학회지 프로시딩스 B.에 발표됐다.

겸자분만으로 태어난 아이는 나중에 감정이나 행동을 제대로 조절하지 못하는 문제아가 될 위험이 있다는 연구결과가 나왔다. 겸자분만이란 아기가 잘 나오지 않는 난산일 때 큰 집게로 머리를 잡아당겨 출산시키는 분만법이다.중국 베이징 대학 생식아동건강연구소의 류젠멍(Jianmeng Liu) 박사는 부자들이 많이 사는 중국 동남부 지역에서 태어난 아이 4190명(4∼6세)를 대상으로 출산방법과 행동발달 사이의 연관성을 분석한 결과 겸자분만으로 나온 아이들이 출생시 스트레스를 가장 많이 받고 나중에 감정과 행동조절에 문제가 나타날 가능성이 높은 것으로 나타났다.영국 일간 데일리 메일 인터넷판이 3일 보도한 바에 따르면 출생시 태아가 받는 스트레스를 나타내는 코티솔 수치는 겸자분만 아이가 가장 높고 불안, 공격성, 주의력결핍 등 행동장애가 나타날 가능성이 40% 높았다고 류 박사는 밝혔다.출생시 코티콜 수치는 선택적 제왕절개분만으로 출산한 아이가 가장 낮았고 정상분만 아이는 중간으로 나타났다.겸자분만으로 태어난 아이들이 행동장애 발생률이 높은 이유는 출생시 분만이 지연되면서 스트레스를 가장 많이 받았던 때문으로 생각된다고 류 박사는 말했다.부유층이 많이 사는 중국 동남부 지역에서는 선택적 제왕절개분만이 크게 늘어 1994년 22%이던 것이 2006년에는 56%로 급증했다.이 연구결과는 국제산부인과학 저널 최신호에 발표됐다.윤지로 기자, 연합뉴스 kornyap@segye.com

골초에게는 흉부X선촬영 대신 컴퓨터단층촬영(CT)이 폐암에 의한 사망률을 크게 낮출 수 있다는 연구결과가 나왔다.미국 국립암연구소(NCI)소장 해럴드 바머스(Harold Varmus) 박사는 담배를 하루 한 갑 이상 피우는 사람은 흉부X선검사 대신 저용량 나선형 CT(low-dose spiral CT) 검사를 받는 것이 폐암으로 인한 사망위험을 20% 정도 낮추는 데 도움이 된다고 밝힌 것으로 AP통신 등이 4일 보도했다.바머스 박사는 현재 담배를 하루 한 갑씩 30년 또는 하루 2갑씩 15년 이상 피우고 있거나 그렇게 피우다 끊은 사람 5만3천500명(55-74세)을 대상으로 2002년부터 매년 X선 또는 저용량 나선형 CT검사를 3년 동안 받게 한 뒤 지금까지 관찰한 결과 CT그룹은 폐암에 의한 사망률이 X선검사 그룹에 비해 20.3% 낮은 것으로 나타났다고 밝혔다.전국 33개 의료기관에서 실시된 이 전국폐암검사실험(National Lung Screening Trial) 참가자 중 2010년 10월20일 현재까지 폐암으로 사망한 사람은 CT검사 그룹이 354명, X검사 그룹이 442명으로 나타났다.또 CT검사 그룹은 X선검사 그룹에 비해 모든 원인에 의한 사망위험도 7% 낮았다.저용량 나선형 CT검사는 정규CT검사에 비해 방사선 노출량이 훨씬 적어 유방암 진단을 위해 시행되는 유방X선 촬영과 비슷한 수준이다. 이 검사법은 스캐너가 회전하면서 여러 각도에서 폐를 관찰하는 것으로 X선검사로 잡을 수 있는 종양의 절반 크기도 포착할 수 있다.그러나 문제가 없는 것은 아니다. 나선형 CT는 과거에 발생했던 폐의 염증으로 생긴 반흔(상처)조직이나 기타 양성 종양을 암으로 잘못 짚는 이른바 허위양성(false positive) 비율이 25%나 된다. 이것도 이 검사에서 잡히는 아주 작은 폐의 결절을 모두 무시했을 경우다.또 하나의 문제는 방사선 노출이다. 이 CT검사는 정규CT보다 방사선 노출이 아주 적지만 X선촬영보다는 몇 배나 많다.이밖에 흡연자들에게 주기적인 CT검사를 실시하는 경우 담배를 얼마만큼 피우는 사람이 얼마나 자주 받아야 하느냐를 결정하는 것도 쉽지가 않은 문제다.가장 좋은 방법은 아예 담배를 끊는 것이라고 바머스 박사는 거듭 강조했다.

남자의 정자를 만드는 데 관여하는 유전자인 '보리스 유전자'가 여성의 유방암과 밀접한 관계가 있다는 연구결과가 나왔다. 동아대 생물.의생명과학과 임선희 교수 연구팀은 4일 특정 염기서열이 반복되는 횟수가 적은 보리스 유전자를 가진 여성일수록 유방암에 걸릴 확률이 높은 것으로 나타났다고 밝혔다. 보리스 유전자에서 56개의 DNA 염기로 이뤄진 특정 염기서열은 보통 14~15번 반복되지만, 유방암 환자에게 발견된 변이에서는 반복횟수가 10~13번으로 적었고, 이러한 변이 보리스 유전자를 가진 여성은 유방암에 걸릴 확률이 일반인보다 4~8배 높은 것으로 조사됐다. 또 변이 보리스 유전자를 가진 유방암 환자는 생존율이 낮았고, 40세 미만의 유방암 환자에게서는 변이 유전자가 정상인보다 8배나 더 발견됐다. 보리스 유전자는 보통 여성에게는 발현되지 않지만 이 유전자가 여성의 몸에서 활성화되면 유방암 세포의 증식을 돕는 것으로 알려졌다. 임 교수 연구팀은 유방암 환자 793명과 일반 여성 428명의 혈액을 분석해 이 같은 연구결과를 얻어 SCI(과학기술논문인용색인)급 학술지인 '생화학과 분자생물학' 10월호에 발표했다.

새들이 전깃줄에 부딪혀 죽는 것은 이들의 시야에 `맹점'이 있어 전깃줄을 보지 못하기 때문이라는 새로운 연구가 나왔다고 BBC 뉴스가 보도했다.영국 버밍엄 대학 연구진은 전깃줄에 부딪혀 한해 수백만마리씩 숨지는 새들 중에 특히 들칠면조와 청색두루미, 황새가 가장 큰 피해를 본다는 사실에 주목, 이들의 시야를 조사한 결과 이들이 비행 중 머리를 숙이고 있을 때는 바로 앞의 장애물을 보지 못한다는 사실을 발견했다고 생물보존 저널 최신호에 발표했다.연구진은 몸집이 큰 들칠면조가 황새나 두루미와는 몸의 모양도 다르지만 이 세 집단이 시각에 의존해 부리가 따라가는 먹이찾기 기술을 공유하며 모두가 시야 정면에 상당한 면적의 맹점을 가진 것으로 나타났다고 밝혔다. 이런 먹이찾기 기술은 부리 끝 부분에서 탁월한 시각를 요구하는데 이에 따라 시야가 좁아지고 맹점이 넓어지게 된다는 것이다.즉 이런 새들은 날면서 정면을 볼 수는 있지만 머리를 약간 앞으로 내밀어야만 하며 이 때 진행방향으로 맹점이 생기는데 독수리나 다른 맹금류도 이와 비슷한 문제를 갖고 있을 것으로 보인다고 연구진은 말했다.이들은 새들이 집이나 먹이를 찾을 때가 아니라도 종종 날면서 동료 새들을 찾기 위해 머리를 아래로 숙이는데 너무 늦어서야 전깃줄을 발견하는 경우가 종종 있다고 설명했다.연구진은 새들의 충돌사를 막기 위해 전깃줄에 눈에 잘 띄는 꼬리표를 붙이거나 반사용 염료를 칠하는 등 노력을 해도 일부 새들은 여전히 높은 충돌사 비율을 보이고 있다면서 이를 막을 새로운 방법을 찾아야 할 것이라고 지적했다.

숯가마 찜질방에서 나오는 미세먼지가 인근 지역 대기오염에 상당한 영향을 미친다는 연구결과가 나왔다.2일 수원대 환경공학과 장영기 교수팀이 발표한 '숯가마에서 배출되는 대기오염이 주변지역에 미치는 영향평가'에 따르면 2008년 기준 수도권 내 총 66개 전화번호부 등록 숯가마 찜질방에서 526기의 숯가마가 운영되고 있는 것으로 조사됐다.장 교수팀은 이곳에서 배출되는 지름 1㎛(마이크로미터. 1㎛는 1천분의 1mm) 이하의 미세먼지가 연간 4천936t에 이른다고 밝혔다.이는 국립환경과학원이 발표한 2007년 수도권 지역 미세먼지 배출량 연간 1만4천747t의 33.5%에 해당하는 양이다.특히 경기지역에서만 507기의 숯가마가 운영되고 미세먼지 배출량은 연간 4천758t로, 수도권 전체의 96%를 차지했다.이때 미세먼지 배출량은 숯가마가 연중무휴로 운영되고 별도의 방지시설 없이 그대로 오염물질이 나온다는 가정하에 산출됐다.장 교수팀은 또 숯가마 미세먼지가 수도권 전체 대기오염도에 미치는 영향을 알아보기 위해 2008년 1월 기상을 토대로 모델분석을 실시했다.그 결과 숯가마는 ㎥당 1~4㎍(마이크로그램. 1㎍은 100만분의 1g)의 미세먼지 오염도를 높이고 밀집지역은 최고 18.3㎍까지 오염도가 증가하는 것으로 나타났다.장영기 교수팀은 "숯가마는 주요한 미세먼지 배출원임에도 불구하고 그동안 관리 사각지대에 놓여 있었다"며 "정확한 실태조사와 관리가 시급한 것으로 보인다"고 말했다.이번 연구결과는 최근 한국환경영향학회에서 발표됐다.

호두만한 크기의 미니 간이 시험관에서 만들어 졌다.미국 웨이크 포리스트 대학 메디컬센터 재생의학연구소의 페드로 뱁티스타 박사가 이끄는 연구팀은 담비의 간 골격에 인간의 간세포를 심어 배양하는 방법으로 미니 간을 만들어 내는 데 성공했다고 영국의 메디컬 뉴스 투데이와 데일리 텔레그래프가 30일(현지 시간) 보도했다.페드로 박사는 이 미니 간은 이식할 경우 계속 자라면서 간 기능을 획득해 갈 수 있을 것으로 기대되며 또 간 질환 치료제의 효과를 시험하는 데도 이용될 수 있을 것이라고 밝혔다.인간의 간이 제 기능을 하려면 무게가 최소한 450g은 되어야 하는데 이 미니 간은 6g 정도에 불과하다. 인간의 간은 그러나 전체기능의 30%만 살아 있어도 생명유지가 가능하다.연구팀은 우선 세제를 이용한 세포제거술(decellularization)로 담비의 간 조직에서 모든 세포를 제거하고 혈관과 신체조직을 지지하고 연결해 주는 아교질 구조만 남겼다. 이어 남겨진 혈관을 통해 인간의 미성숙 간세포인 전구세포와 혈관내막을 새로 만들어 줄 혈관내피세포를 주입하고 영양소와 산소를 공급하는 생물반응기에 넣었다. 그로부터 일주일 후 간세포가 자라면서 인간의 간조직이 서서히 형성되고 간 특유의 기능도 수행하기 시작했다.동물의 간세포로 동물의 간이 만들어진 일은 있지만 동물의 간 골격에 사람의 간세포를 넣어 인간의 간조직이 만들어지기는 이번이 처음이다.이 연구결과는 미국 보스턴에서 열린 미국간질환연구학회 학술회의에서 발표됐다. 엄형준 기자 ting@segye.com

퇴행성관절염 치료제로 알려진 글루코사민을 과량 또는 장기간 복용하면 췌장에서 인슐린을 만드는 베타세포가 손상돼 당뇨병이 나타날 위험이 있다는 연구결과가 나왔다.캐나다 라발 대학 약학과의 프레데릭 피카르 박사의 연구 결과에 따르면 베타세포가 글루코사민에 과다하게 또는 장시간 노출되면 숫자가 크게 줄어드는 것으로 시험관 실험 결과 밝혀졌다고 메디컬 뉴스 투데이가 29일 보도했다.이 실험에 사용된 글루코사민 단위는 하루 1500mg으로 권장량의 5∼10배였다. 종전에 발표된 연구결과를 보면 글루코사민을 사용하는 환자 상당수가 약효를 높이기 위해 권장량을 늘리는 것으로 나타났다고 피카르 박사는 지적했다.피카르 박사는 앞서 글루코사민이 혈당이 아주 높을 때 이를 내리게 하는 메커니즘을 작동시키지만 이것이 오히려 베타세포의 생존에 절대적으로 필요한 SIRT1 단백질을 감소시켜 베타세포를 죽인다는 사실을 밝혀낸 바 있다.따라서 글루코사민을 과량 또는 장기간 복용하는 사람은 SIRT1 단백질이 줄어들면서 당뇨병이 발생할 위험이 높아질 수 있다고 피카르 박사는 경고했다.그는 많은 포유동물의 경우 나이를 먹으면서 SIRT1 단백질이 줄어들지만 사람에게서는 이러한 현상이 나타나지 않는 것으로 알려지고 있다면서 만약 사람도 그렇다면 특히 글루코사민을 복용하는 노인들이 더 큰 위험에 직면할 것이라고 말했다. 글루코사민이 결코 해가 없는 약물이 아닌 만큼 복용에 신중을 기해야 한다고 피카르 박사는 강조했다.이 연구결과는 영국의 ’내분비학 저널’ 온라인판에 실렸다. 엄형준 기자 ting@segye.com