유인원에서 인간으로 넘어가는 결정적인 시기에 뇌의 진화를 촉진한 유전자가 발견되었다. 이 유전자의 정확한 기능은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만 대뇌피질의 발달, 특히 인간이 진화하는 동안 일어난 대뇌피질의 극적인 확장과 관련이 있는 유전자로 보인다.
미국 산타크루스에 위치한 캘리포니아 대학의 생물공학연구팀은 진화를 촉진한 유전자를 알아내기 위해 인간과 침팬지, 다른 척추동물의 유전자로 광범위한 컴퓨터 분석을 진행했다. 이러한 생물정보학적인 접근을 통해 두 개의 겹치는 유전자로 이루어진 ‘HAR1’이라는 부분이 인간의 두뇌 발달에 결정적인 역할을 한 것으로 보여졌다.
HAR1은 모든 척추동물이 거의 동일하지만 인간과 침팬지의 경우는 전체 118개 쌍의 염기배열에서 18개가 다른 것으로 나타났다. 진화로 보자면 수억 년 동안 거의 변화가 없다가 침팬지와 공통 조상을 가졌던 500~700만 년 전에 극적으로 변화한 것이다.
배아 발달에서 대뇌피질 생성에 연관된 것으로 추측되는 HAR1에 포함된 HAR1F 유전자는 직접적으로 단백질을 생성하는 것이 아니라 RNA를 만들고 이것이 다른 단백질이나 물질들과 결합하여 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. 이번 연구는 인간이 침팬지와 다르게 된 결정적인 유전자를 밝혀내어 앞으로의 연구 방향을 제시했다는 점에서도 중요하지만 컴퓨터를 이용한 통계와 예측이 실제 실험실 연구와 함께 성과를 냈다는 점에서도 주목할 만하다.
글. 브레인