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- 약 90%의 사람들이 피부의 모낭에 벌레처럼 길고 길쭉한 진드기를 가지고 있다.
- 크기 0.1~0.4mm에 불과, 모낭 피부 표면 바로 아래, 특히 얼굴 피부, 귀, 젖꼭지에 많아
- 수평이동(동료, 형제)이 아니라 수직이동(부모)으로 나타나. 형제라도 서로 다른 게놈
- 어머니로부터 수유기 때 물려받은 평생의 동반자
- Demodex 진드기는 유충에서 님프, 성충으로 발달하는 동안에만 세포 수 감소

우리 피부 진드기의 비밀스런 삶이 해독됐다.
DNA 분석은 우리 모공에 사는 거주자에 대한 놀라운 사실을 밝혀낸다.

씻거나 껍질을 벗기면 도움이 되지 않는다. 작은 진드기는 피부의 모공에 서식하며 피부 피지를 먹고 모낭을 "청소"한다. 최근 DNA 연구에 따르면 이 진드기는 인간에게 너무 많이 적응해 의존하고 있다. 그들은 아마도 더 이상 우리 피부 밖에서는 생존할 수 없을 것이다. 이 연구는 또한 이 진드기가 번식하는 방법과 우리가 그것들을 어디서 얻었는지 보여준다. 

▲ 모낭 진드기 Demodex folliculorum은 우리 피부의 모낭에 서식한다. © KV Santosh/CC-by 2.0

그들은 보이지 않고 무해하지만 거의 어디에나 있다. 약 90%의 사람들이 피부의 모낭에 벌레처럼 길고 길쭉한 진드기를 가지고 있다. 모낭 진드기 Demodex folliculorum은 크기가 0.1~0.4mm에 불과하며 모낭의 피부 표면 바로 아래에 있다. 진드기는 특히 얼굴 피부, 귀 및 젖꼭지에 많이 있다. 그곳에서 그들은 우지를 먹으며 낮에는 좁고 따뜻한 집에서 움직이지 않는다.

다리가 8개 달린 룸메이트의 흔적에서

이제 첫 번째 종합적인 DNA 분석은 이 작은 인간 공동 거주자의 생활 방식, 유전학 및 진화에 대해 더 많이 밝히고 몇 가지 놀라움을 선사한다. 연구를 위해 Wales의 Bangor University의 Gilbert Smith와 그의 동료들은 서로 다른 실험 대상에서 발견된 250마리의 Demodex 진드기의 게놈을 시퀀싱하고 비교했다. 목표 중 하나는 이 진드기가 이미 우리에게 의존했는지 여부와 의존 정도를 결정하는 것이었다.

첫 번째 놀라움 중 하나는 전염 유형이었다. Smith와 그의 팀은 "사실 기생충은 주로 수평으로 전염될 것으로 예상한다"라고 설명했다. 모낭 진드기의 경우 가족의 동료 인간과의 긴밀한 접촉 및 파트너십을 통해 전달되어야 함을 의미한다. 그러나 진드기의 미토콘드리아 DNA를 분석한 결과 이것이 사실이 아님이 밝혀졌다.

어머니로부터 물려받은 평생의 동반자

대신, 우리는 어머니에게서 진드기만을 물려받는다. 모유 수유를 할 때 다리가 8개인 최초의 정착민은 어머니의 유방에서 아기의 피부로 이동하여 개인 진드기 개체군의 창시자가 된다. "따라서 같은 집에 사는 여성과 남성은 다른 진드기 혈통을 가지고 있다"라고 연구자들은 설명했다. "우리의 결과는 Demodex의 수평 전송을 배제하지 않지만 전송이 현재 주로 수직임을 보여준다.“

일단 우리에게 자리 잡은 개인 진드기는 평생 동안 우리와 함께 머물며 결코 피부를 떠나지 않는다. 그들은 우리 위에 살고, 우리 분비물을 먹고, 우리 위에서 번식한다. Smith와 그의 동료들은 "약 3주의 수명 주기와 72.6년의 인간 평균 수명을 감안할 때 진드기는 우리와 함께 죽기까지 1,262세대를 거친다"라고 설명했다.

▲ (A) 공초점 현미경을 사용한 계산 핵(± 표준 편차, n = 4)을 기반으로 한 총 세포 수에 대한 추정치. (B) 수컷 Demodex 등쪽 보기. 중앙 화살표는 앞으로 가리키는 직립 페니스를 나타낸다. 가벼운 현미경 사진, 막대 100 µm. (C) Demodex, 등쪽 보기, 형광 공초점 현미경 사진. DAPI로 염색된 핵. 화살표는 다리 4의 3개의 핵을 가리킨다. 뇌의 일부는 다리 4의 주변과 아래에 있다. 막대: 50 µm. (출처: 관련논문 Fig 5 Human Follicular Mites: Ectoparasites Becoming Symbionts)

극도로 감소된 게놈

DNA 분석에 의해 밝혀진 바와 같이, 우리의 생명체에 대한 이러한 긴밀한 적응은 모낭 진드기에 중대한 결과를 초래한다. 공저자인 비엔나 대학의 알레한드로 만자노 마린(Alejandro Manzano Marin)은 "인간과의 긴밀하고 영구적인 연결 때문에 응애는 엄청나게 성장했고 수많은 유전자를 잃었다"고 설명했다. Demodex 게놈은 5,160만 염기쌍으로 절지동물 중에서 두 번째로 작다. 다른 어떤 곤충이나 거미류도 그렇게 적은 수의 단백질 코딩 유전자를 갖고 있지 않다.

그 이유는 기생충의 전형적인 검소함 때문이다. 숙주가 많은 일을 하기 때문에 진화 과정에서 독립적으로 살아가는 데 필요한 많은 기능과 유전자를 잃는다. Demodex 진드기는 28개의 유전자 패밀리를 심각하게 감소시켰고 UV 보호 및 특정 DNA 복구 메커니즘을 위한 유전자를 포함하여 27개의 중요한 유전자를 완전히 보존했다.

또한 기이한 것은 모낭 진드기가 내부 시계의 중심 유전자 중 하나를 잃었다는 것이다. 밤이 언제이고 언제 신부를 찾을 수 있는지 알아내기 위해 그들은 우리 인간이 수면 호르몬인 멜라토닌을 분비할 때를 감지하기만 하면 된다.

다른 절지동물보다 적은 수의 세포

모낭 진드기는 또한 기생충의 또 다른 전형적인 특징인 세포 수를 극도로 감소시켰다. 스미스와 그의 팀은 "야생 동물이 체내 기생충이 되면 체내 세포 수를 줄인다"고 설명했다. Demodex의 세포 수는 초파리 Drosophila melanogaster보다 500배 이상 적다. 다른 어떤 절지동물도 그렇게 낮은 세포 수를 가지고 있지 않다.

이것은 예를 들어 다리 부분과 세포의 극단적인 감소를 동반한다. 길이가 15마이크로미터에 불과한 진드기 다리의 각 부분은 단 하나의 큰 근육 세포에 의해 움직인다. "이 세 개의 세포로 된 다리는 더 이상 분열하지 않는 신체 세포의 최대 세포 크기를 보여준다"라고 연구자들은 기술했다. 놀랍게도 Demodex 진드기는 태어날 때부터 이 낮은 세포 수를 갖지 않지만 유충에서 님프, 성충으로 발달하는 동안에만 감소한다.

▲ Demodex 눈과 ascidians의 기본 광수용체를 비교하는 도식. 왼쪽 패널: 진드기 표본에서 눈의 등쪽 국소화, 앞쪽 끝, 감광 기관의 제안된 형태. 오른쪽 패널: Lamb(2013)에서 각색된 ascidian 감광 기관의 도식 (출처:관련논문 Human Follicular Mites: Ectoparasites Becoming Symbionts / Molecular Biology and Evolution)

그러나 이전에 생각했던 것과는 반대로 진드기가 더 이상 항문을 갖지 않을 정도로 절약하지지는 않았다. 죽을 때 방출을 제거하기 전에 삶의 과정을 거쳐 피부 염증을 유발한다"라고 Marin은 말한다. "우리의 연구는 그들이 항문을 가지고 있기 때문에 많은 피부 질환에 대한 잘못된 비난을 받고 있음을 확인했다.“

진화의 막다른 골목

이러한 모든 절약이 실용적으로 보일 수 있지만, 모낭의 막다른 골목이 될 수 있다. 그것은 이제 우리 안의 삶에 너무 많이 적응했기 때문에 우리 없이는 거의 살아남을 수 없다. 또한, 우리의 개인 진드기 개체군은 소수의 최초 동물에서 발생하므로 근친교배가 특징이다. "근친 교배는 유해한 돌연변이의 축적을 초래한다"라고 Manzano Marin은 설명했다.

Smith와 그의 동료들은 "특히 강한 근친교배와 결합된 DNA 복구 유전자의 손실은 이 종의 응애를 진화의 막다른 길에 놓이게 할 수 있었다"라고 말했다. 극단적인 경우, 이것은 결국 모낭충 진드기가 멸종되는 결과를 초래할 수 있다.
(분자 생물학 및 진화, 2022, doi: 10.1093/molbev/msac125)
출처: 비엔나 대학교, 레딩 대학교

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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