뉴욕 쥐의 후각 수용체와 화학 자극에 반응을 담당하는 일부 유전자에 변화. 이것은 도시 쥐들이 도시의 냄새에 적응했음을 시사하는 것이다.
또한 음식을 찾고 소화하는 데 도움이 되는 유전자변형을 가지고 있다.
도시 쥐가 설탕과 지방 소화를 위한 유전자에 몇 가지 변화가 있음을 알 수 있다.

쥐가 뉴욕을 정복한 방법
쥐는 유전적 변형으로 도시 환경에 생존하는 데 적응

쥐는 우리 대도시 생활에 완벽하게 적응했다.
‘뉴욕시에 서식하는 쥐 연구’에서 밝혀진 바와 같이, 설치류는 특별한 유전적 변화의 혜택을 받았다. 이에 따르면 도시 쥐들은 스트레스, 병원체 및 독소로부터 자신을 보호할 수 있는 엄청나게 많은 유전자 서열을 가지고 있다. 그들의 설탕과 지방 소화 능력도 분명히 강화됐다.

▲ Image by Alexas_Fotos from Pixabay

쥐는 인간에게 큰 인기를 얻지 못하는 동물이다.
해충, 전염병의 운반자 및 위험한 내성 세균의 저장고로 여겨지기 때문이다. 나쁜 평판에도 불구하고 쥐는 매우 사회적이다. 적응력이 뛰어나고 지능도 좋은 종이다. 그들은 물물 교환을 하고 후회를 느낄 수 있으며 미래를 꿈꾸기도 한다. 이 설치류는 거의 모든 생활공간에 유전적으로 적응했다. 특히 대도시까지 정복했다.

게놈의 흔적?

도시 쥐가 그렇게 성공적인 이유는 무엇일까?
연구원들은 오랫동안 도시 지역에 사는 쥐가 스트레스, 인공 환경 및 주로 음식 잔류물로 구성된 먹이에 접근하기 위해 특별한 적응을 개발했다고 추측했다. 이론적으로 이러한 적응은 도시 쥐의 게놈에도 반영되어야 한다. 유리한 유전자 변이체는 시골 쥐 종보다 도시 쥐가 더 광범위해야 한다.

뉴욕 컬럼비아 대학교의 아르벨 하르팩(Arbel Harpak)과 그의 동료들은 이것이 사실인지 조사했다. 재치있는 도시 쥐를 잡기 위해 맨해튼 도시 지역의 여러 지점에 베이컨, 땅콩버터 및 귀리로 가득 찬 살아있는 함정을 설치했다. 그렇게 포획한 쥐 29마리에서 DNA 샘플을 채취해 실험실에서 분석했다.

과학자들은 게놈에서 소위 일배체형(haplotype 한쪽 어버이에 의하여 기여된 연쇄 유전자의 대립형질군)이라고 불리는 DNA 서열을 검색했는데, 이는 정상적인 유전자 다양성보다 도시 쥐에서 더 흔했다. 이러한 축적은 소위 "선택적 스위프 (selective sweeps)"라는 현재의 유전자 적응의 지표로 간주 된다.

▲ Image by Sapto Cahyono from Pixabay

눈에 띄는 유전자 변화

실제로 뉴욕시 쥐의 게놈에는 약간의 이상이 있다.
Harpak과 그의 팀은 “우리는 신진대사, 영양, 장기 발달 및 운동 행동과 관련이 있는 유전자에서 선택적 격류(selective sweeps)와 관계있을 것으로 생각되는 것들을 발견했다.”고 보고한다. "Top 유전자 위치 중 일부에서, 우리는 모든 시험 동물에서 단일 일배체형만을 관찰했다."

이 결과는 도시 쥐 DNA를 중국 북동부 시골 쥐의 쥐와 비교한 것으로 확인되었다.
이 지역은 쥐 종 ‘Rattus norvegicus’의 원래 고향으로 간주되는 곳이다.
연구진은 "중국 유전자형은 뉴욕 쥐가 균일한 것에 비해 이질적"이라고 밝혔다. 이것은 도시 쥐가 실제로 유전자 적응을 후향적으로 획득했음을 나타낸다.

도시 향기와 좋은 지방 소화를 위한 코

과학자들에 따르면, 이것은 뉴욕시 쥐가 도시 정글에서의 삶에 특별한 방식으로 적응했음을 확인시켜준다. 무엇보다도 후각 수용체와 화학 자극에 대한 반응을 담당하는 일부 유전자에 변화가 있다. 이것은 도시 쥐들이 도시의 냄새에 적응했음을 시사하는 것이다.

도시 쥐는 또한 음식을 찾고 소화하는 데 도움이 되는 유전자변형을 가지고 있다.
하르팍과 그의 동료들은 “도시 사람들의 식단은 점점 더 많은 양의 가공된 설탕과 지방을 포함하고 있다. 이것은 인간뿐만 아니라 잠재적으로 쥐의 건강에 해롭다. 이와 관련하여, 분석 결과에 따르면 도시 쥐가 설탕과 지방 소화를 위한 유전자에 몇 가지 변화가 있음을 알 수 있다.”고 설명했다.

독소, 스트레스 및 질병에 대해 강화

그러나 도시 생활은 또한 쥐에게 새로운 위험을 초래한다. 그들은 적어도 부분적으로 그것에 적응한 것 같다. 현저한 DNA 변화는 섭취된 독소의 분해를 촉진할 수 있는 유전자에 가깝다. 이것은 도시 쥐들이 오염 물질과 독소로부터 스스로를 보호하는 데 도움이 될 수 있다.

다른 변화는 면역계의 유전자에 영향을 미친다.
또한 건강에 해로운 환경에 적응한다는 표시다. 또 다른 눈에 띄는 DNA 서열은 대도시 생활이 쥐의 정신에도 영향을 미친다는 것을 암시 할 수 있다. 그것은 정신 장애 및 인간의 유아 스트레스의 심리적 결과와 관련된 유전자에 있기 때문이다.

Harpak과 그의 연구팀은 “쥐가 나타내는 표현형에 있어서 구체성과 유전적 적응이, 쥐의 성공이고 도시에서 다른 종들이 출현하게 된 원동력으로 여겨진다”고 말했다. "우리의 결과는 뉴욕시 쥐의 이러한 적응이 적어도 부분적으로는 자연선택으로 인해 이 개체군의 유전자 구성이 급격하게 변한 것 때문으로 나타났다.“

(BioRxiv, 2020)
출처 : bioRxiv

[더사이언스플러스=문광주]

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