단세포에서 다세포로의 진화, 실험실 재현

이용석 기자] 5억여년 전 지구상에서 일어난 단세포에서 다세포로의 진화 과정이 실험실에서 재현됐다.

사이언스 데일리에 따르면 18일(현지시간) 미국 미네소타 주립대 연구진은 단세포 유기체인 일반 맥주효모와 자연선택 기법을 이용해 동식물 탄생의 기원이 된 진화 과정을 모방했다고 미국립과학원회보(PNAS) 최신호에 발표했다.

이들은 발효균으로 자연 상태에 흔하게 존재하는 사카로미세스 세레비시아라는 양조용 효모를 실험 대상으로 선택했다.

해당 효모를 시험관 배양액에 넣어 며칠 동안 놓아둔 뒤 원심분리기로 분리하자 무거운 세포 덩어리가 먼저 바닥에 가라앉았고 이를 분리해 새로운 배양액으로 옮겨 다시 배양하는 과정을 6번 반복하자 둥근 눈송이처럼 보이는 수백 개의 세포 덩어리가 생겼다.

이 덩어리들을 분석하자 이는 단순히 세포들이 무작위로 붙어 있는 것이 아니라 세포 분화의 결과 서로 연결된 동족 세포들인 것으로 나타났다.

이는 이들 세포가 유전적으로 동일해 협력이 강화됐음을 의미하는 것으로 이런 세포 덩어리가 임계 크기에 이르자 일부 세포들은 자손들이 분리해 나갈 수 있도록 자살하는 것으로 밝혀졌다.

연구진은 "세포 덩어리만으로는 다세포라고 할 수 없다. 그러나 덩어리 안의 세포들이 협력하고 공동의 이익을 위해 자신을 희생하며 환경에 적응해 나가는 것은 다세포체로 가는 진화 과정"이라고 지적했다.

이들은 단세포 유기체가 어떻게 다세포체로 진화했는가 하는 문제는 진화생물학자들이 지금까지 풀지 못한 숙제였지만 막상 실험에 착수하니 의외로 단순한 것으로 밝혀졌다고 밝혔다.

이들은 "실험 진화학자의 수가 적고 이들은 대개 진화에 관한 의문에 대해 답을 찾으려 할 뿐 이를 재현하려고 하지는 않는다"면서 자신들은 효모 세포들과 배양액, 원심분리기만으로 약 60일에 걸쳐 단 한 차례의 실험으로 이런 성과를 거뒀다고 말했다.

후원하기 기사제보

아시아투데이