설 연휴가 되면 그동안 만나지 못했던 가족, 친지들이 한자리에 모인다. 오랜만에 만난 조카아이들은 쑥 자라서 몰라볼 때도 많다. 그럴 때마다 우리 아이는 언제 크나 하는 고민을 하는 부모들도 적지 않다. 최근 생물학자들이 바다에서 가장 큰 동물인 고래에게서 거대한 크기로 성장할 수 있게 만드는 원리를 발견했다. 이를 통해 우리 아이들의 키도 키울 수 있지 않을까.

브라질 상파울루 캄피나스대 생명과학연구소, 진화유전체학연구소 공동 연구팀은 고래가 조상들에 비해 거대한 크기로 성장할 수 있었던 유전자를 찾아냈다고 21일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 1월 20일자에 실렸다.

고래와 돌고래류는 약 5000만년 전 육지에서 살았던 조상이 바다로 이주한 뒤 진화한 것으로 알려져 있다. 대왕고래 같은 경우는 길이 30m에 이르고 무게는 160t에 달해 지구상에서 가장 큰 동물로 꼽힌다. 다른 고래류들도 육지에 사는 동물들보다 몸집이 월등히 크다. 몸집이 커지는 것은 체세포 숫자와 함께 크기가 증가하면서 나타나기 때문에 일반적으로 생식 능력 저하, 암과 같은 질병 가능성 증가 등 생물학적으로 장점보다는 단점이 더 크다. 그렇지만 고래의 경우는 거대한 몸집에도 불구하고 그런 문제점이 나타나지 않는다. 이 때문에 많은 과학자가 고래의 몸집을 그렇게 가능하게 만든 원인을 찾으려 했지만 구체적 성과는 내지 못했다.

이 같은 상황에서 그동안 고래의 성장 원인으로 주목받은 9개의 후보 유전자에 대한 분자 차원의 진화 분석을 실시했다. 연구팀이 분석한 것은 성장호르몬에서 유래한 유전자 5개(GHSR, IGF2, IGFBP2, IGFBP7, EGF)와 인슐린 유사성장인자에서 4개 유전자(GHSR, IGFBP7, NCAPG, PLAG1)다. 이들 유전자는 고래와 먼 친척뻘인 소와 양 같이 발굽이 있는 동물들의 몸 크기 증가와 연관이 있는 것으로 알려져 있다.연구팀은 향유고래, 북극고래, 회색고래, 혹등고래, 북태평양긴수염고래, 큰고래, 대왕고래 등 몸길이가 10m 이상이고 거대 고래로 알려진 19종의 고래를 대상으로 이들 유전자 발현 여부를 집중 분석했다.

그 결과 인슐린 유사성장인자 4개가 고래의 몸집을 키우는 데 결정적인 역할을 했다는 것을 확인했다. 특히 GHSR은 세포 주기를 제어하고 IGFBP7은 비정상적인 세포 성장을 억제해 암 발생을 차단하는 역할을 함으로써 몸집은 키우고 성장으로 발생할 수 있는 생물학적 문제점을 상쇄시켰다고 연구팀은 설명했다.

연구를 이끈 마리아나 네리 브라질 캄피나스대 교수(분자·진화생물학)는 “이번 연구를 통해 생물학계에서 오랫동안 수수께끼로 남아있었던 고래의 거대 성장 원리를 이해할 수 있게 됐다”면서 “이 연구가 암이나 퇴행성 질환들을 예방하거나 치료하는데 실마리를 마련해 줄 것으로 기대한다”고 말했다.