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과학자들이 인간의 지능과 직접 관련된 두 유전자 집단을 처음으로 식별해냈다고 영국 일간지 데일리메일이 21일(현지시간) 보도했다.
‘M1’과 ‘M3’으로 명명된 이들 ‘유전자 네트워크’는 한 개인이 자신의 기억과 집중, 처리속도, 추리를 제어함으로써 얼마나 똑똑한지 결정하는 것으로 나타났다.
또한 이들 과학자들은 결정적으로 유전자 네트워크를 스위치처럼 제어할 수 있다는 사실도 확인했다. 각 유전자 네트워크는 수백 개의 유전자로 구성돼 있다.
영국 임페리얼칼리지 런던(ICL) 마이클 존슨 박사가 이끈 국제 연구팀은 이제 이런 스위치를 빈틈없이 식별하고 이를 제어하는 방법을 분석하고 있다.
연구는 아직 초기 단계에 있지만, 연구팀은 인간의 인지 기능을 향상하기 위해 이런 유전자 네트워크의 지식을 사용할 수 있는지를 궁극적으로 조사할 계획이다.
이에 대해 마이클 존슨 박사(의학부)는 “유전자가 지능에 중요한 역할을 하는 것은 알고 있었지만, 지금까지 어떤 유전자가 적절한지는 알지 못했다”면서 “이번 연구는 지능 관련 유전자 중 일부에 주목하고 이런 유전자가 어떻게 상호작용하는지를 강조한다”고 설명했다.
이어 "흥미로운 점은 발견한 유전자가 지능과 연결돼 활동하는 모든 유전자 집단을 다룰 수 있음을 의미하는 하나의 공통의 규칙을 공유하기 쉽다는 것”이라면서 “연구는 아직 이론적 단계지만 유전자가 함께 작동해 지능을 향상할 수 있음을 시사한다”고 말했다.
이번 연구에서는 간질로 신경외과적 수술을 받은 환자들의 뇌를 조사했으며 이들 뇌에서 발현한 수천 개의 유전자를 분석했다. 그다음 지능지수(IQ) 검사를 수행한 건강한 사람들의 유전적 정보도 조사했다.
연구팀은 또 자폐 스펙트럼 장애(ASD)와 지적 장애와 같은 신경 질환을 가진 사람들의 유전적 정보도 조사했다.
이런 데이터를 종합, 컴퓨터 모델화를 통해 연구팀은 건강한 인지 능력에 관여하는 유전자 네트워크들을 식별할 수 있었다고 밝혔다.
특히 연구팀은 건강한 사람 중에서 지능에 영향을 주는 일부 유전자가 변이를 일으키면 인지 능력이 손상되고 간질을 일으키는 유전자와 같다는 것을 발견했다.
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이에 대해 존슨 박사는 “이런 지능의 특성은 각자의 위치에 선수를 배치하는 축구팀처럼 큰 유전자 집단이 함께 작동하는 것에 좌우됐다”고 설명했다.
이어 “우리는 인간 뇌가 많은 복잡한 정보에 직면했을 때 새로운 기억을 생성하거나 현명한 결정을 내리는 인지 능력에 영향을 주기 위해 유전자가 함께 작동하는지 컴퓨터 분석으로 식별했다”면서 “어린 시절 심한 간질이나 지적 장애가 발생한 원인이 이런 일부 유전자에 있다는 것도 발견했다”고 덧붙였다.
또 연구팀은 이번 연구가 거대한 게놈의 데이터 집합을 건강과 질병 모두에서 인간의 뇌 기능에 관한 새로운 경로를 발견하는 데 사용하는 방법을 보여준다고 말한다.
연구팀은 이번 연구는 간질과 같은 신경발달 질환의 더 나은 치료는 물론 이런 치명적인 질병과 관련한 인지 장애를 개선하거나 치료하는 데 깊은 이해를 제공할 것이라고 기대감을 나타냈다.
한편 이번 연구결과는 뇌과학 분야 권위지인 ‘네이처 뉴로사이언스’(Nature Neuroscience) 최신호에 실렸다.
윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr
