배아가 만들어질 때 보통 정자와 난자가 만나, DNA를 절반씩 주고 받는다. 사람에게서 생식이 일어나는 과정이다.
하지만 특이한 방식의 생식이 일어나기도 한다. 과학자들은 아빠의 유전자만 물려 받는 물고기를 발견했다고 29일 뉴욕타임스(NYT)가 보도했다. 이는 척추 동물에서 동정 생식이라고 불리는 현상이 발견된 첫 번째 사례다. 동정 생식은 난세포 속에 정자가 들어가서, 난자핵 없이 정자핵과 난세포질로부터 새로운 개체가 생기는 것을 말한다. 스퀄리우스 알버노이드로 불리는 잉어과 물고기 인데, 이 물고기는 보통 포르투갈과 스페인에서 산다.
이번 논문은 영국 왕립 오픈사이언스에 실렸다.
노새와 같은 대부분의 교잡종은 불임이다. 왜냐하면, 부모로부터 물려 받은 염색체가 나누어 진 뒤 주고 받고 연결되는데 문제가 있기 때문이다. 정자나 난자가 생식하는데 꼭 필요한 과정이 생략된 것이다.
스퀄리우스 알버노이드 수컷은 분리되지 않는 정자 세포를 만들어서 이 같은 상황을 비켜나간다. 분리되지 않아 복수의 염색체 세트를 갖게 되는 것이다. 왜냐 하면 대부분의 동물들처럼, 이 물고기 역시 두 세트의 염색체를 갖고 있어야 생존할수 있기 때문이다.
대부분의 동물의 생식세포는 하나의 염색체 세트를 갖고 있다. 생식을 위해 난자와 정자가 있어야 하는 이유다. 하지만 이 물고기는 정자가 복수의 염색체 세트를 갖고 있어서 자손에게 독자 생존에 필요한 유전 물질을 제공할 수 있다. 이로 인해 동정 생식이 가능해진다. 논문의 저자인 리스본 대학의 대학원생인 미구엘 모르가도산토스 씨는 “보통 동정생식은 두 가지 방법으로 일어난다”면서 “정자가 세포핵이 없는 난자를 수정시키거나, 수정된 후에 난자의 핵 물질을 파괴하는 방법”이라고 말했다.
모르가도산토스 연구팀은 이 물고기의 짝짓기 패턴을 연구하는 중 우연하게 동정 생식을 발견했다. 연구진들은 인공 연못에, 이 물고기 암수를 섞여 놓았다. 그리고 이들이 자연스러운 생식을 통해 낳은 100마리의 새끼를 분석했다. 그런데 한 마리의 새끼에서 아빠 염색체만 갖고 있는 것이 확인된 것이다. 모르가도산토스 씨는 “이 것은 전혀 의도하지 않은 결과여서, 우리는 처음에는 실수를 저질렀을 것으로 생각했다”라고 말했다.
100마리 중 한 마리면 동정생식이 낮은 비율로 일어나는 것을 알 수 있다. 하지만 동정생식을 통해 이 물고기는 번식하기 위해 다른 스퀄리우스 종에 의존하는 데서 벗어날 수 있다.
하지만 현재로서는 물고기의 엄마가 실수로 유전자를 갖지 않은 난자를 낳았을 가능성까지 배제하지는 못한다. 하지만 벤자민 올드로이드 시드니 대학의 유전학 교수는 “우연이든 아니든, 생식이 매우 특이하고 경이적인 방식으로 이뤄질 수 있다는 것을 보여준다”라고 말했다.
/문병도기자 do@sedaily.com
< 저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지 >
