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정상 쥐의 뉴런 CREST 유전자가 결핍된 쥐의 뉴런
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아기가 태어나 새로운 것을 습득하면서 뇌를 발달시켜나가는데 필수적인 유전자가 최초로 발견되었다. 연구진은 미 존스 홉킨스 대와 캘리포니아 대의 생물학과 공동연구팀으로 이번 결과는 최근 세계적인 과학학술지 〈사이언스〉표지 기사로 소개되었다.
아기는 생후 여러 가지 경험과 학습을 통해 뇌 속 풍경을 급격히 변화시킨다. 개개의 뉴런 구조, 뉴런간의 새로운 연결점을 이루어 나가 변화무쌍한 모습을 보이는데, 이런 뉴런의 구조 변경은 칼슘 이온이 세포 속으로 흘러들어가 유전자의 활동을 변화시키는데 기인한다.
그런데 이번 연구결과, 이 같은 칼슘반응을 통한 뉴런의 구조변화를 매개하는 것이 ‘CREST’란 유전자라는 것이 밝혀진 것이다.
연구진은 실험용 생쥐에 유전자 조작으로 CREST 유전자가 결핍되었을 때 어떤 변화가 생기는지 살펴보았다. 그 결과, CREST가 결핍될 경우 태어날 때 정상이었던 쥐도 생후에 감각적 경험에 따른 정상적인 뇌발달을 전혀 보이지 않았다. 사람도 태어날 때는 정상이다가 2~3세부터 인지발달 장애를 보이는 예가 종종 있는데, 이번 연구는 이런 문제에 대한 실마리를 제공한다.
일반적으로 나뭇가지처럼 세포로부터 가지 구조가 뻗어 나가는 신경단위세포를 배양하였을 때도, CREST 유전자가 결핍된 경우는 가지를 뻗치지 않고 단순한 선 모양을 나타내었다.
인간에게도 생쥐와 마찬가지로 CREST 유전자가 존재한다. 그리고 사람과 생쥐의 유전자 염기서열이 매우 유사한 것을 고려하면 CREST 유전자가 같은 역할을 할 것으로 보인다.
앞으로 후속 연구를 통해 생쥐의 CREST유전자가 학습과 기억에 미치는 영향을 규명하게 되면, 인간의 학습과 기억과 관한 의문을 푸는 데 큰 도움이 될 것으로 전망된다.
글. 뇌편집부