산화질소가 동물 발달에 필수적

KISTI 『글로벌동향브리핑』 2004-10-26

산화질소(nitric oxide)가 동물의 발달 과정에 반드시 필요하다는 사실을 확인한 연구 결과가 발표됐다. 이번 연구는 미국 콜드스프링하버연구소(Cold Spring Harbor Lab.)의 과학자들이 수행했으며 연구 결과는 미국의 학술지 “최신 생물학(Current Biology)”, 10월 26일자(14권, 20호, R881-R882)에 게재됐다. 참고로 이 학술지 웹사이트를 방문하면 보고서 전문을 그래프 자료와 함께 열람하는 것이 가능하다. 웹사이트 주소는 “http://www.current-biology.com”이다. 이번 연구는 동물의 유전자 연구에 널리 활용되는 초파리(fruit fly, 학명은 Drosophila sp.)를 이용해 산화질소가 동물의 발달 과정에 영향을 규명하고자 했다. 산화질소는 세포의 여러 가지 기능이 발휘되는 과정에서 신호 전달 물질(signalling molecule)로 활동하는 특성을 갖고 있다. 산화질소가 갖고 있는 신호 전달 물질로서의 특징에 대한 연구는 10년 이상의 역사를 갖고 있으며 산화질소를 대상으로 한 연구 가운데 가장 중점적으로 다루어진 주제로 알려져 있다. 그러나 이런 산화질소가 동물의 발달 과정에 미치는 영향에 대한 연구는 소홀한 편이었다. 산화질소는 산화질소 합성효소(Nitric Oxide Synthase ; NOS)에 의해 체내에서 생산된다. NOS에 의해 만들어진 산화질소는 혈압을 조절하고 면역반응(immune response)에도 기여하며 신경전달(neurotransmission)을 조절하기도 한다. 세포의 분화(cell differentiation)에도 산화질소가 관여하며 산화질소의 작용이 영향을 미치는 생리학적 기능들이 연구를 거듭하면서 늘어나고 있는 추세에 있는 실정이다. 이런 와중에 산화질소가 동물의 발달 과정에 미치는 영향에 대한 연구가 미진했던 이유는 포유동물의 유전체에 NOS 유전자 세 가지가 존재하며 이들이 서로 겹치는 기능들을 공유하고 있어 복잡함 때문에 분석이 쉽지 않아서였다. 이 세 가지 유전자들은 하나에 문제가 생기면 다른 하나가 이를 대신해 보상 작용을 나타내기 때문에 산화질소의 필수적인 기능을 파악하는데 애를 먹을 수밖에 없었다. 연구진은 이 같은 문제를 해결하기 위해 단 하나의 NOS 유전자만 갖고 있는 초파리를 활용했다. 유전자 조작을 통해 초파리의 NOS를 결핍시킨 실험을 통해 NOS가 결핍되면 배아(embryo) 단계에서 사멸하고 만다는 결과를 확인할 수 있었다. NOS 결핍으로 산화질소가 생산되지 못하면 정상적인 발달 과정의 중간 단계에서 세포가 사멸하고 마는 것이다. 이와 함께 연구진은 유전자 스크리닝 작업을 통해 초파리의 NOS 유전자 불활성을 유도하는 돌연변이(mutation)까지 동정하는데 성공했다. 출처 : http://www.bio.com/newsfeatures/newsfeatures_research.jhtml?cid=5900023