UNIST 공식 게놈센터인 게놈산업기술센터(KOGIC, 센터장 박종화)와 한국해양과학기술원(KIOST, 원장 김웅서)이 함께 노무라입깃해파리를 구성하는 유전자 전체의 서열과 위치를 밝혀낸 게놈지도를 완성했다.
노무라입깃해파리는 길이 최대 2m, 무게 200kg으로 초대형 해파리다. 남해안에서 자주 발견되며 독성이 강해 어업이나 해수욕장에 막대한 피해를 준다. 개체수가 빠르게 늘고 있는 원인으로는 수온상승과 천적 감소 등이다.
연구진은 게놈지도로 해파리가 먹이를 사냥하는 특징과 생식단계별 유전자 발편 특징을 찾아냈다.
그 결과 해파리 대량 번식을 예방하는데 도움이 될 전망이다.
염승식 KIOST 위해성분석연구센터 책임연구원은 “해파리의 경우 폴립(Pol yp)이라는 부착유생 1마리가 변태와 성장과정을 거쳐 5천마리로 증식하므로, 폴립 제거가 대량번식을 막는 근본대책으로 판단되고 있다”며 “이번 연구로 폴립 변태에 중요한 역할을 하는 신호전달물질 관련 유전자를 발견해 향후 해파리 대량번식 예방 연구의 기반을 제시했다”고 설명했다.
공동 연구진은 또 노무라입깃해파리 독액의 단백질 유전자 정보도 확보했다. 해파리는 촉수를 사용해 먹이를 잡으며 이때 독을 사용한다. 이번에 분석한 해파리 게놈에는 독 관련해 개수가 증가된 특정 단백질 도메인(Protein domain)이 확인됐다.
이번 연구의 주저자인 김학민 게놈산업기술센터 연구원은 “노무라입깃해파리 게놈지도는 메두사머리와 촉수라는 ‘구조’, 삼투압 적응과 독을 쏘는 ‘화학적 능력’, 제트 추진을 위한 근육운동이라는 ‘운동 기능’이라는 유전적 특성이 표현형에도 그대로 남아있음을 보여줬다”며 “이는 유전형-표현형 결합의 흥미로운 사례로서, 포식동물로서 해파리의 진화적 특징을 보여줄 뿐 아니라 자포동물을 연구하는 전 세계 연구자들에게 아주 중요한 자료가 될 것”이라고 강조했다.
이번 결과는 국제학술지 ‘BMC Biology’에 3월 29일에 공개됐다.
강은정 기자