고대 털매머드 염색체의 첫 3D 재구성: 5만 2천 년 전 피부 활용
Seoul국제 과학자들로 구성된 한 연구팀이 5만 2천 년 전의 매머드의 DNA와 3D 염색체 구조를 재구성하는 중요한 발견을 했습니다. 이들은 매우 잘 보존된 피부 표본의 DNA를 연구하여 이 성과를 이루었습니다. 이번 발견은 큰 의미를 지닙니다.
- 매머드의 DNA는 동결 건조 상태로 보존되었습니다.
- 이 정도 규모의 고대 DNA를 3D로 재구성한 최초의 사례입니다.
- 52,000년 전의 샘플이 분석되었습니다.
- 매머드의 귀 뒷편 피부 샘플에서 DNA를 추출했습니다.
팀은 Hi-C라는 방법을 이용하여 세포 핵 내부에서 DNA의 서로 다른 부위가 어떻게 상호작용하는지를 알아냈습니다. 이 방법은 오늘날의 코끼리 유전체와 비교하여 상세한 매머드 유전체 지도를 만드는 데 도움을 주었습니다. Hi-C는 단순한 DNA 서열 이상의 정보를 제공하며, 살아있는 세포 내에서 유전체의 3D 구조와 배열을 밝혀낸다는 점에서 특별합니다.
연구에 따르면, 털복숭이 매머드는 28개의 염색체를 가지고 있었으며, 이는 현대의 아시아와 아프리카 코끼리와 유사합니다. 화석화된 염색체는 전사 인자와 그들이 조절하는 유전자를 연결하는 작은 고리 등 상세한 구조를 보여주었습니다. 이러한 세부 사항은 매머드의 유전체 배열을 이해하는 데 도움이 됩니다.
매머드의 피부 세포는 아시아 코끼리와 다른 유전자 활동을 보였습니다. 여기에는 털을 길러서 추운 기후에서 생존할 수 있도록 도왔을 것으로 보이는 유전자도 포함됩니다. 연구자들이 처음으로 매머드 조직을 통해 어떤 유전자가 활성화되고 비활성화되었는지 확인할 수 있었습니다.
이 연구는 이집트 미라나 박물관 표본 같은 다른 고대 DNA를 연구하는 데 도움이 될 수 있습니다. 매우 잘 보존된 샘플이 필요하지만, 고대 존재의 유전적 구성을 탐구하는 새로운 길을 열어줍니다.
이 발견은 매머드를 복원하려는 프로젝트에 중요한 의미를 가집니다. 어느 유전자가 활성화되었는지를 이해하는 것은 이 동물들이 지닌 특별한 특징에 대한 귀중한 정보를 과학자들에게 제공합니다.
이 연구는 매우 중요합니다. 이는 새로운 형태의 고대 유전체학을 선보이며, 단순히 손상된 DNA 조각들에 의존하지 않고 고대 생물의 내부 구조를 분석합니다. 이제 우리는 단순한 DNA 염기 서열을 넘어서 고대 유전체를 더 잘 이해해야 할 때입니다. 이는 시작에 불과하며, 앞으로 어떤 발전이 있을지 기대됩니다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2024.06.002및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Marcela Sandoval-Velasco, Olga Dudchenko, Juan Antonio Rodríguez, Cynthia Pérez Estrada, Marianne Dehasque, Claudia Fontsere, Sarah S.T. Mak, Ruqayya Khan, Vinícius G. Contessoto, Antonio B. Oliveira Junior, Achyuth Kalluchi, Bernardo J. Zubillaga Herrera, Jiyun Jeong, Renata P. Roy, Ishawnia Christopher, David Weisz, Arina D. Omer, Sanjit S. Batra, Muhammad S. Shamim, Neva C. Durand, Brendan O’Connell, Alfred L. Roca, Maksim V. Plikus, Mariya A. Kusliy, Svetlana A. Romanenko, Natalya A. Lemskaya, Natalya A. Serdyukova, Svetlana A. Modina, Polina L. Perelman, Elena A. Kizilova, Sergei I. Baiborodin, Nikolai B. Rubtsov, Gur Machol, Krisha Rath, Ragini Mahajan, Parwinder Kaur, Andreas Gnirke, Isabel Garcia-Treviño, Rob Coke, Joseph P. Flanagan, Kelcie Pletch, Aurora Ruiz-Herrera, Valerii Plotnikov, Innokentiy S. Pavlov, Naryya I. Pavlova, Albert V. Protopopov, Michele Di Pierro, Alexander S. Graphodatsky, Eric S. Lander, M. Jordan Rowley, Peter G. Wolynes, José N. Onuchic, Love Dalén, Marc A. Marti-Renom, M. Thomas P. Gilbert, Erez Lieberman Aiden. Three-dimensional genome architecture persists in a 52,000-year-old woolly mammoth skin sample. Cell, 2024; 187 (14): 3541 DOI: 10.1016/j.cell.2024.06.002오늘 · 오후 7:11
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