미 듀크대 과학자들은 국방첨단연구사업청(Defense Advanced Research Projects Agency, 이하 DARPA)의 연구비 지원을 받아 세포 수준에서 생물학적 시간을 관할하는 생물학적 시계가 수행하는 유전학적, 그리고 분자적 통제를 연구하는 프로젝트를 출범시킨다고 오늘 (3월 2일) 발표했다.

DARPA는 ‘생체시간성’(Biochronicity) 프로그램의 일부로 듀크 대의 이번 프로젝트에 1,450만 여 달러 (한화 약 165억 원)를 지원한다. ‘생체시간성’ 프로그램은 원핵생물 및 진핵생물에 존재하는 유전체, 후성유전체, 단백체, 그리고 전사체에 존재하는 통상적인 시공간적명령, 혹은 “시간 표시”(clock signatures)를 밝히기 위한 연구 프로그램이다. 인간에게도 광범위하게 적용될 수 있는 연구로 기대되고 있다. 향후 4년 간 계속될 듀크 대 연구 프로젝트에서 수학, 체계생물학, 그리고 생물정보학의 비중이 높을 전망이다. DARPA는 연구가 진행되는 동안 각각의 단계에 따라 연구자들이 도달해야할 특정한 목표점들을 여러 가지 제시했으며 그에 따라 매년 이 프로젝트를 평가할 예정이다.

연구자들은 서로 다른 유형의 생물학적 시계를 켜고 끄는 유전자들을 발견하고자 하며, 나아가 각각의 유전자가 여러 생물학적 시계 안에서 어떤 역할을 하는지, 그리고 어떤 시계가 주기에 있는지, 즉, 현재 작동중인지 알아보는데 그 유전자들을 활용할 수 있을지에 대해 탐구하고자 한다. 이러한 지식은 질병, 트라우마, 인간의 전투능력 등에 대한 이해의 증진과 관리 방법의 발견에 도움을 줄 것이며 전염성 질환에 맞서는 도구 개발에도 활용될 수 있다. 대사 시계의 통제는 전장에서 얻게 되는 트라우마 건을 치료하거나, 병사들이 부상을 입은 후 대사 과정을 느리게 하거나, 혹은 장거리 비행 후 전장에 투입되는 병사들이 시차적응을 보다 쉽게 하도록 돕는데 매우 유용한 도구가 될 수 있다.

듀크 대 수학 및 컴퓨터과학 교수인 존 헤이러(John Harer)가 이끄는 이 연구팀은 세포주기, 24시간 주기 (생체) 시계, 효모 대사작용 등 여러 전문분야의 연구팀과 협력할 예정이다. 이들은 프린스턴 대, 캘리포니아 공대(칼텍), 펜실베이니아 대, 몬태나 주립대 및 런던수리과학연구소 등 각기 다른 기관에 포진해 있다. (사진: 존 헤이러 듀크 대 교수)

“어떻게 시기조절 요소들이 핵산 및 여타 생분자들에 암호화되어 있는지에 대한 현재의 이해는 아직 미미하며 발견적 수준에 머물러 있으며 정량적인 예측력이 부재한 상태에 있다”고 DARPA는 현 상황을 진단하고 있다.

물론 이미 다양한 ‘시계 유전자’들이 발견되었지만 DARPA는 이번 연구 프로젝트 지원을 설명하며 이 중 어떤 유전자도 세포 내에서 발현을 시간적으로 조절하는 거대한 체계의 핵심 유전자 내지 조절자가 아니라고 밝혔다. 생분자가 발현되는 정확한 시기를 이해하기 위해서는 분자-시한(molecular-timed)의 경우들, 세포 주기의 진행, 수명, 노화 및 세포의 사망을 예측하는 모델의 개발이 필수적이라고 DARPA는 강조했다.
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그간 컴퓨터와의 얄팍한 관계 속에서 느낀바 있어 이제 진짜 블로거로써도 한번 살아보고 싶은 네오 하지만 딱히 글쓰는 재주는 없고 그렇다고 박학다식하지도 않으며, 또 주관이 뚜렷한 것도 아니라서 줄 곧 불펌 나르기만 해왔기에.. 할 줄 아는 거라곤 그나마 전공이지 않을까 전공으로 뭐 하나 해 볼 순 없을까 결국 얄팍한 지식의 깊이도 들어나겠지만.. 한번 건들여 봐?

- 네오

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