팔다리와 젖샘을 비롯한 포유류의 몸통 형성에 대한 비밀이 밝혀졌다.

연세대학교 치과대학 구강생물학교실 정한성(鄭翰聖) 교수(사진)와 김재영, 조경원 연구원은 "세포 내 유전자의 상호작용에 의해 등(背)과 배(腹) 및 팔다리 등 신체기관이 형성된다"고 발표했다.

한국과학재단 구강악안면경조직재생연구센터(MRC)의 지원으로 이뤄진 이번 연구결과는 세계적 기초의학 학술지인 미국국립과학학회보(PNAS) 11월호에 "Molecular interactions between Tbx3 and Bmp4 and a model for dorsoventral positioning of mammary gland development"의 제목으로 게재 됐다.

정한성 교수는 "세포 내 Tbx3와 Bmp4라는 유전자의 상호작용에 따라 등배 축(軸)이 형성되면, 이 축에 따라 몸통의 팔과 다리 및 젖샘(유방)의 위치가 결정된다"고 밝혔다.

정한성 교수팀에 따르면, 쥐의 배아를 이용해 그 발생과정을 관찰한 결과 몸통 조직에서 등(背)쪽 형성에 관여하는 Tbx3와 배(腹)쪽 형성에 관여하는 Bmp4 두 유전자의 소위 밀고 당기는 역학관계(Harmonious Regulation)에 따라 몸통이 형성되고 이에 따라 팔다리와 유방의 위치 결정과 형태가 만들어 지는 것으로 확인됐다.

이제까지 생물 발생에 대한 연구는 주로 상하좌우 축의 2차원적 모습을 지닌 원시동물의 몸통 형성과정 규명에 국한돼 있었다.

그러나 정한성 교수팀은 3차원 형상을 가진 포유류 발생과정 연구에 주력해 등과 배의 경계를 결정하는 유전자의 기능을 세계에서 처음으로 찾는 성과를 거두게 됐다.

특히 이번 연구로 포유류에서 동종(同種)을 확인하는 방법인 종별 고유의 몸통 털 경계 (coat color) 또한 Tbx3와 Bmp4 유전자의 기능에 따라 형성됨을 확인하게 되어 동물 진화 연구에도 큰 단초를 제공할 것으로 보인다.

아울러 연구진은 팔과 유방의 위치가 정상보다 등 쪽으로 밀리거나 전혀 다른 곳에 위치하고 손의 새끼손가락과 팔의 자뼈(Ulnar)의 형성에 문제가 생긴 채 태어나는 UMS(Ulnar Mammary Syndrome)와 같은 선천성 희귀 유전자질환 치료 및 사고나 질병으로 손상된 신체기관의 재생에 있어 중요한 정보를 제공할 것으로 기대하고 있다.

구체적 자료 문의는 연세 치대 구강생물학교실 김재영 박사(02-2228-3065, 018-219-4276)에게 하면 된다.