작은보호탑 해파리(Turritopis dohrnii)는 어린 상태로 돌아가 성체로 다시 자랄 수 있는 과정을 반복할 수 있는 유일한 종이기 때문에 ‘죽지 않는 해파리’로 불린다. 과학자들이 이 해파리에서 인간의 노화 방지에 대한 단서를 찾고 있다.
스페인 오비에도대 연구팀은 작은보호탑 해파리의 유전자 지도를 만드는데 성공했고 이를 분석했다. 그 결과 이 해파리는 성적 성숙기에 불멸성을 잃는 다른 종의 해파리와는 달리 DNA 복제와 복구와 관련된 게놈 수가 두 배나 되기 때문에 죽지 않는 성질을 유지하는 것으로 나타났다.
이 해파리는 포식자를 피하기 위해 이런 능력을 활성화시켜 낭종으로 되돌아간 뒤 해저에 부착된 폴립으로 형성되며 위협이 사라지면 다시 성숙의 길로 들어선다. 즉, 이 해파리는 생체 시계를 되돌려 유년기의 세포들로 변경시키는 특성이 있다는 것이다.
연구팀은 “작은보호탑 해파리가 생식 후 단계에서 높은 회춘 잠재력(최대 100%)을 유지하여 생물학적 불멸에 도달하는 유일한 생물”이라고 말했다. 연구팀은 “이 해파리 연구를 통해 시간을 거슬러 올라갈 수 있게 해주는 세포 가소성의 열쇠와 한계를 이해하는 것을 목표로 한다”며 “인간의 노화 과정을 더 잘 이해할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
연구팀은 작은보호탑 해파리의 게놈을 분석했고, 그 결과를 작은보호탑 해파리와 비슷한 종으로 홍해파리 과의 해파리(Turritopis rubra)와 비교했다. 작은보호탑 해파리와는 달리 이 해파리는 회춘 능력을 갖고 있지 않다. 노화 및 DNA 복구와 관련된 두 표본의 1000여 개의 유전자를 분석한 결과, 작은보호탑 해파리가 DNA 복구 및 보호와 관련된 유전자의 두 배나 많은 사본을 가지고 있는 것으로 나타났다.
연구팀은 “이러한 DNA 복제는 더 많은 양의 보호 및 회복 단백질을 생성할 수 있고 이에 따라 텔로미어를 더 잘 유지할 수 있게 한다”고 설명했다. 텔로미어는 염색체 끝에 있는 보호용 ‘뚜껑’과 같다. 텔로미어에는 유전 정보가 없지만 DNA를 안정적으로 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 그래서 과학자들은 생체 나이를 계산할 때 텔로미어를 측정한다. 텔로미어가 길수록 생물학적 연령도 젊어진다.
이번 연구 결과(Comparative genomics of mortal and immortal cnidarians unveils novel keys behind rejuvenation)는 ‘미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)’에 실렸다.