2017년 노벨 생리의학상은 사람과 동식물의 생체 주기 ‘서카디언 리듬(circadian rhythm)’을 연구한 미국의 의과학자 3명에게 돌아갔다.
스웨덴 카롤린스카 의대 노벨위원회는 2일 하루 주기에 따라 인체에 일정한 변화가 일어나는 현상을 분자 생물학적 연구로 밝혀낸 미국 메인 대학교의 제프리 C. 홀(72), 브랜다이스 대학교의 마이클 로스배시(73), 록펠러 대학교의 마이클 영(68) 교수를 올해 노벨 생리의학상 공동 수상자로 선정했다고 발표했다.
노벨위원회는 이들 의학자 3명이 생체 시계에 따라 몸의 변화가 규칙적으로 일어나는 서카디언(24시간 주기) 리듬을 조절하는 유전자를 규명한 공로가 있다고 수상 이유를 전했다.
하루 태양 주기에 따라 사람에게는 일정 행동과 변화가 일어나는데, 이를 24시간 주기 생체 리듬이라고 한다. 1984년 브랜다이스 대학교에서 함께 일하던 홀과 로스배시 교수는 초파리를 이용해 생체 리듬을 조절하는 ‘주기 유전자’를 분리하는 데 성공했다. 이어서 1994년 영 교수는 두 번째 생체 시계 조절 유전자를 발견했다. 연구를 종합한 결과 이 두 유전자가 서로 상호 작용을 통해 생체 시계를 조절한다는 점이 밝혀졌다.
이 유전자가 밤에는 생체 활동에 필요한 단백질을 세포 내에 축적하고, 낮에는 분해해 쓰는 활동을 매일 반복시킨다. 세포는 정해진 하루 일정대로 돌아가는 기계와 같고, 이런 세포가 모인 사람도 생체 시계 활동에 따른다.
장거리 비행 여행으로 시간이 바뀌면 현지 시각에 바로 적응하지 못하고 본래의 생체 리듬대로 수면과 기상을 하는 이유도 이런 원리 때문이다. 이러한 생체 시계는 식물이나 동물, 인간을 포함한 다세포 유기체의 세포에서 똑같은 원리로 작동한다.
특히 생체 시계는 인간의 행동, 호르몬 수위, 잠, 체온, 신진대사와 같은 아주 중요한 기능을 통제한다는 사실도 밝혀냈다. 이런 변화대로 살아가면 자연스러운 생리대로 지낼 수 있다.
하지만 야간 교대 근무처럼 일상 행동과 생체 리듬 간에 엇박자가 나면 수면 장애나 우울증, 심혈관 질환 위험이 커질 수 있다. 이들의 연구는 몸속 생체 시계가 지배하는 리듬과 우리의 생활습관 사이에 만성적인 불일치가 다양한 질병의 위험성 증가와 관련이 있다는 점을 보여준다.
노벨위원회는 “이들의 발견은 생체 시계의 핵심 메커니즘을 규명했다”며 “또한 밤에 숙면을 취하기 위한 생활습관을 가리키는 ‘수면 위생’에 대한 관심을 높였다”고 밝혔다.
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