독일 프라이부르크대 연구진, '네이처 세포 생물학'에 논문
"배아의 배엽 분화 결정하는 메커니즘 규명"

미분화 상태(undifferentiated)의 배아 줄기세포는 신경외배엽(neuroectoderm)이나 중·내배엽(meso- and endoderm) 세포로 분화한다.

나중에 전자는 신경계가 되고, 후자는 내부 기관, 근육 등이 된다.

25년 넘게 이 분화 결정은, TGFβ(형질전환 증식인자 β)나 Wnt 같은 배아 신호 분자가 제어하는 것으로 여겨졌다.

하지만 어떻게 그런 제어가 이뤄지는지는 베일에 싸여 있었다.

TGFβ는 분자량 2만5천의 2합체 구조 단백질로, 상피세포·혈관내피세포·혈구 세포 등의 증식을 억제하며 세포자살을 유도하기도 한다.

Wnt는 배아 발생, 몸체 패턴 형성, 축 형성 등에 중요한 작용을 하는 'Wnt 경로'의 리간드(특정 수용체의 정해진 부위에 결합하는 저분자 화합물) 단백질이다.

독일 프라이부르크대 과학자들이 이 분화를 결정하는 메커니즘을 밝혀내는 데 성공했다.

연구를 주도한 이 대학 의대의 제바스티안 아르놀트 교수와 옐레나 토지크 교수는 관련 논문은 저널 '네이처 세포 생물학(Nature Cell Biology)'에 발표했다.

이 대학이 3일(현지시간) 온라인(www.eurekalert.org)에 공개한 논문 개요 등에 따르면 배아의 TGFβ 및 Wnt 신호가 'T-박스 인자 패밀리(T-box factor family)'의 유전자 조절 전사 인자에 의해 전달된다는 게 이번에 입증됐다.

T-박스 인자 패밀리는, 배아의 팔다리와 심장 발달에 관여하는 전사 인자 그룹을 말한다.

이들 전사 인자는 중·내배엽 분화를 지시하는 유전자 프로그램을 작동시켰고, 동시에 유전자 억제물질로서 신경 조직의 형성을 차단하는 작용도 했다.

이로써 이들 인자는 세포핵의 유전 정보 변화를 유발하지 않은 채 구조의 변화에 관여하는 것으로 나타났다고 연구팀은 설명했다.

아르놀트 교수는 "발달 과정의 세포가 미래의 정체성을 찾아가는 메커니즘을 이해하는데 중요한 발걸음이 됐다"라고 연구의 의미를 자평했다.

/연합뉴스

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