서울대학교

연구진
서울대학교 기술지주회사 자회사 조앤김 지노믹스 연구팀

내용 및 의의
국제적으로 기준이 되는 48종의 조류 참조유전체 서열정보를 구축하고, 이를 이용해 비교유전체분석을 실시한 결과 앵무새와 같은 발성학습이 가능한 조류에서는 뇌 발달에 연관된 유전자들에 진화가 일어났음을 밝혔다.

(주) 조앤김 지노믹스 연구팀은 ‘국제 조류 계통분석 컨소시엄’에 의해 48종 조류의 유전체를 완전 해독하고 ‘비교 유전체 분석을 통한 조류의 유전체 진화 및 적응에 대한 통찰’이란 제목으로 사이언스에 발표했다고 밝혔다. - 2011년부터 시작된 ‘국제 조류 계통분석 컨소시엄’에는 한국을 비롯한 중국, 덴마크, 영국, 미국 등 18개국 70개의 기관에서 국내 5명을 포함, 총 137명의 관련 분야 과학자들이 참여했다.

발성학습이란 같은 혹은 다른 종의 발성을 경험을 통해 배우고 모방할 수 있는 능력을 말하는데, 이 표현형질은 일부 조류 (명금류, 앵무과, 벌새과 등)와 일부 포유류 (사람, 코끼리, 돌고래 등)에서만 나타나는 것으로 알려져 있다. 조류의 발성학습에 대한 연구는 사람의 언어, 학습, 기억, 소통(communication), 발성기관 등을 이해하기 위해 다양한 비교연구를 통해 진행되어왔다. 이번 연구에서는 비교유전체분석방법을 적용해 조류에 공통적인 8,000여개의 유전자를 분석한 결과, 발성학습 조류에서는 뇌 발달, 신경연결, 신경대사와 관련된 유전자들에 진화가 일어난 것으로 밝혀졌다. 본 연구 결과는 사람과의 비교를 통해 언어와 학습을 이해하기 위한 초석이 될 것으로 예상된다.

이 외에도 본 논문에서는 조류의 동력비행, 치아결손, 시력증진, 대사, 조류 특이적 성염색체 (Z chromosome)의 진화에 관련된 다양한 유전체의 변화를 발굴했다. 이 연구 결과들에 세부적인 사항들을 공개하기 위해 사람과 발성학습조류의 공통적인 유전자 발현의 특이점, 노래하는 행동에 의해 조절되는 유전자에 대한 network분석, 조류의 이빨 상실, 사람과 다른 조류의 성염색체 (Z chromosome), 악어 유전체를 통한 조룡 진화의 이해, 진화분석의 기준이 되는 48종 조류의 계통수 구축과 방법론 개발 등의 주제로 총 7편이 사이언스 (논문 영향력지표 = 31.477)에 추가로 게재되었다.

그리고 새의 체중변화에 따른 유전자의 진화양상, 조류 특이적인 지혈 진화, 비행을 위한 뼈를 가진 새와 박쥐의 유전자 비교, 앵무새 뇌 특이적인 노래 시스템 등의 주제로 MBE (논문 영향력 지표 = 14.308)와 Genome biology (논문 영향력 지표 = 10.288)를 비롯한 12개의 국제 학술지에 총 28편의 논문이 발표되었다고 밝혔다.

(주) 조앤김 지노믹스 조서애 대표이사는 “국제적으로 기준이 되는 48종의 조류 참조유전체 서열정보가 완성돼 앞으로 조류 육종 분야의 획기적인 발전이 기대되며, 더불어 조류와 인간의 비교유전체분석을 통해 언어와 학습, 그리고 관련 질병의 해법을 찾을 수 있는 새로운 전기가 마련됐다.”라고 말했다.

한국 연구진은 농촌진흥청의 바이오그린 21연구 사업비와 주식회사 조앤김 지노믹스의 연구비를 재원으로 이와 같은 성과를 거둘 수 있었다.

연구진 소개
한국은 서울대학교 김희발 교수 연구팀과 서울대학교 기술지주회사 자회사 조앤김 지노믹스 연구팀의 협력을 통해 연구를 수행하였다. 김희발 교수 서울대학교 농업생명과학대학 교수 서울대학교 기술지주회사 자회사 (주) 조앤김 지노믹스 사외이사 김규원 서울대학교 자연과학대학 박사 이 철 서울대학교 자연과학대학 석사과정 서울대학교 기술지주회사 자회사 (주) 조앤김 지노믹스 연구원 조서애 대표 서울대학교 기술지주회사 자회사 (주) 조앤김 지노믹스 대표이사 김현정 서울대학교 기술지주회사 자회사 (주) 조앤김 지노믹스 연구원

연구비 지원 프로그램
농촌진흥청. 차세대 바이오그린 21 프로그램 (Next-Generation BioGreen 21 Program: No.PJ009019)

관련사진(연구책임자 및 연구관련 사진)

(주) 조앤김 지노믹스 대표이사 조서애