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멍청한 사람을 비유할 때 흔히 ‘닭대가리’라는 표현을 쓴다. 이 표현은 닭의 지능이 사람보다 낮다는 사실을 내포한다. 실제 닭의 지능지수(IQ)는 5~10에 불과하다. 그렇다면 인간은 무엇 때문에 닭보다 높은 지능을 가질 수 있을까?
최근 캐나다 토론토대학 연구진은 사람이 수많은 척추동물 중 가장 큰 뇌를 가질 수 있었던 이유를 연구한 결과, 매우 작은 단백질 조각이 뇌세포를 만드는 뉴런의 진화를 자극한 것으로 보인다는 결론을 내렸다.
지금까지 도마뱀이나 개구리, 조류 등 일부 척추동물에 비해 포유류가 훨씬 더 뛰어난 두뇌를 가진 이유는 미스터리로 남아있었다. 비슷한 유전자를 공유하고 있음에도 불구하고 3억 5000만 년 전부터 포유류의 뇌는 타 척추동물에 비해 빠르게 진화했다.
연구진에 따르면 정답은 ‘선택적 이어맞추기’(alternative splicing, AS)라는 과정에 있다. 선택적 이어맞추기란 DNA로부터 단백질이 만들어지는 과정에서, 세포가 분열하며 유전자가 복사될 때 전령핵산(mRNA)에서 불필요한 부분을 제거하는 과정이다.
선택적 이어맞추기(AS) 과정을 통해 하나의 유전자에서 불필요한 부분이 제거되고 새롭고 다양한 mRNA(DNA의 유전 정보를 단백질에 변환하는 역할을 하는 매개체)가 만들어질 수 있다는 것.
선택적 이어맞추기 과정에서는 하나의 단일한 유전자에서 1개 이상의 단백질을 만들어낸다. 유전자의 능력에 따라 단백질의 개수는 더욱 늘어나고 다양해질 수 있다. 또 활발한 유전자 및 단백질 생성과정은 뇌에 직접적인 영향을 미치면서 사람과 닭 뇌의 형태학적(크기나 모양) 변화를 유발했다.
이러한 일련의 과정은 사람을 포함한 포유류가 닭이나 개구리 등 다른 척추동물보다 더 다양한 유전자를 가질 수 있게 한 계기가 됐다.
연구를 이끈 토론토대학의 벤자민 블렌코위 박사는 “이번 연구는 선택적 이어맞추기와 관련한 정보의 ‘방산의 일각’이라고 볼 수도 있다. 이 과정은 뇌뿐만 아니라 우리 몸 전반적인 것에 관여한다”면서 고 설명했다.
한편 이번 연구결과는 세게 최고권위의 과학저널인 사이언스(Science) 최신호에 실렸다.
송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
