[표지로 읽는 과학]생체리듬이 세포에 미치는 영향 밝혔다

2016년 11월 28일 02:37

 

사이언스, 네이처 제공
사이언스, 네이처 제공

11월 25일자 ‘사이언스’ 표지에는 영국 런던 지하철 빅토리아 라인에 근무하는 한 근로자의 모습이 실렸다. 깊은 밤에 지하철 내부를 점검하러 들어가는 야근 근무자의 모습이다.

 

하루의 주기가 계속 달라지는 교대 근무자, 어두운 곳에서 근무하는 근로자들은 일반인들과 다른 생체리듬을 갖는다. 생활 환경에 따라 생체 리듬이 바뀌기 때문이다. 사이언스에서는 이런 생체리듬의 변화를 이번 호 특별 이슈 주제 정하고 이에 대한 리뷰논문 4편을 게재했다.

 

조셉 바스 미국 노스웨스턴대 의과대 교수팀은 생체리듬에 영향을 받는 생체 조직들을 정리해 리뷰 논문으로 발표했다. 연구팀은 ‘포유류의 생체시계(SCN)는 잘 알려져 있지만, 조직마다 가진 생체시계의 중요성은 알려지지 않았다’고 설명했다. 각 조직의 리듬이 깨지면 몸 전체에 영향을 주기 때문에 각 조직, 세포 단위의 생체리듬이 모두 중요하다고 강조했다.

 

케빈 맨 미국 캘리포니아대 심혈관연구소 연구원팀도 최근 10년 동안 발표된 면역 관련 생체리듬 연구를 모아 리뷰 논문으로 발표했다. 정상적인 생체리듬이 과도한 면역 반응을 막는다는 것이다. 따라서 생체시계를 조절하는 것만으로 감염이나 면역성 질환을 치료하는 데 도움이 될 것이라고 연구팀은 설명했다.

 

이 밖에 에릭 S. 뮤지에크 미국 워싱턴대 의과대학 교수팀은 수면 장애를 가진 환자의 80%가 노후에 파킨슨병과 같은 신경 퇴행성 질환을 겪기 쉽다고 주장했다. 미국 솔크생물학연구소 사치다난다 판다 연구원팀은 생체 리듬의 변화가 오랫동안 지속되면 대사성 질환 위험이 커진다고 지적했다.

 

조셉 바스 교수는 “생체시계는 유전체 수준에서 개체 수준까지 모두 영향을 미친다”며 “앞으로 세포 하나하나의 생체시계를 밝히면 인체에서 어떤 생체 리듬이 생기는지 알아낼 수 있을 것”이라고 설명했다.

 

이번 주 ‘네이처’는 주사투과전자현미경(STEM)에 주목했다. 네이처는 11월 24일자 표지에 STEM을 구조를 담은 그래프를 실었다. STEM은 시료에 전자빔을 쏘고 시료를 투과한 전자를 분석해 시료의 구조를 영상으로 얻는 장비다.

 

원자의 구조를 관찰하기 위한 장비로는 ‘주사형터널현미경(STM)’이 자주 쓰인다. 1981년 처음 개발된 STM은 원자의 표면만을 관찰할 수 있다는 점과 저온에서만 관찰할 수 있다는 점, 또 분석까지 시간이 오래 걸린다는 점이 문제점으로 꼽혀 왔다. 그리고 아직 그 문제를 완벽히 해결하지 못했다.

 

최근엔 1970년대에 처음 개발된 STEM이 원자 관찰 도구로 가장 주목받고 있다. 네이처는 이번 표지에 STEM을 실으며 STEM이 문제점 세 가지를 지적했다. 전자 빔을 정확하게 조절하는 것, 실시간 관측이 가능하게 하는 것, 전자빔과 원자의 반응을 더 정확히 모델화할 것 등이다.

 

스테픈 제스 미국 오크리지 국립연구소 연구원은 “앞으로 이 분야의 전문가들이 다양한 워크숍과 토론을 통해 STEM의 발전 방향에 대해 논의할 수 있길 바란다”고 밝혔다.

 

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