2024년 노벨 생리의학상 특집

[서해원당]

2024년 노벨 생리의학상 특집 

                        microRNA와 빗해파리 진화론

CNN기사를 참고했습니다.

이번 노벨 생리의학상은 유전자 활동에 관여하는 microRNA를 발견한 Victor Ambros, Gary Ruvkun 박사에게 수여되었습니다.

우리 몸은 단백질로 이루어졌습니다.

​이 단백질을 어떻게 만들까요?

​염색체에 있는 정보를 가지고 만들죠.

​문제는 모든 세포가 동일한 염색체를 가지고 있다는 겁니다.

​다 같은 염색체를 가지고 있는데 어떤 놈은 신경세포로 구성되고 어떤 세포는 근육세포로 작용합니다.

​이것이 가능하려면 세포 안에 있는 염색체가 각각 따로 활성화되어야 합니다.

​신경세포의 염색체 부위만 활성화되어서 신경세포로 작용하고 나머지 염색체 부분은 조용히 대기해야죠.

​이게 제대로 기능하지 않으면 세포 활성이 엉망진창이 될 수 있겠죠.

​예를들면 지정된 범위 이상으로 과잉으로 세포분화가 된다든지 말입니다.

​암세포가 그렇게 나타날 수 있겠죠.

​아무튼 이런 조절을 하는 microRNA가 나타났는데.

​처음 연구할 때는 꼬마선충에서 발견했다고 합니다.

​그때 당시에는 꼬마선충에서만 나오는줄 알았는데요.

​이게 "거의" 모든 동물들에게 다 있는 것으로 확인이 되었다고 합니다.

​여기까지만 설명해도 눈치채실 분들은 눈치채셨겠죠?

모든 동물들에게 왜 다 있을까요?

​물려받았겠죠. 공통된 조상에게 물려받았겠죠.

​아 저기 지나가는 창조설자가 "신께서 똑같은 설계도를 쓰신 증거"어쩌고 하는게 보이네요.

​내년 이맘때쯤 최근에 왔던 창조설자와 비슷한 분이 올 것으로 예상됩니다.

​그때 조용히 이 포스트를 보여줄 생각입니다.

​창조설자들에게는 아쉽게도 이 MicroRNA는 다 똑같은 것이 아닙니다.

​그럼 서로 다른 microRNA를 가진 생물들끼리 비교하면 뭐가 나올까요?

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5435108/

The evolutionary origin of plant and animal microRNAs

microRNAs (miRNAs) are a unique class of short endogenous RNAs that became known in the last few decades as major players in gene regulation at the post-transcriptional level. Their regulatory roles make miRNAs crucial for normal development and physiology ...

www.ncbi.nlm.nih.gov

miRNA에 대한 초기 계통학적 비교에서 양측대칭동물에서 35개 이상의 miRNA 패밀리가 보존되어 있는 것으로 나타났으며, 보존 패턴은 대체로 받아들여진 계통학과 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다. 이로 인해 miRNA는 진화한 후에는 거의 사라지지 않는다는 제안이 나왔습니다 . 14 , 15 결과적으로 동물과 식물 miRNA 간에 서열 유사성이 감지되지 않았기 때문에 이들은 독립적으로 진화한 것으로 간주되었습니다 . 16 이러한 사고 방식은 다른 여러 계통에도 확장됩니다(그림 2). 예를 들어, 데모스펀지 Amphimedon queenslandica 의 8개 miRNA 중 어느 것도 다른 비포리페라 동물과 공유되지 않습니다. 게다가, 데모스펀지, 석회질 및 호모스코레모프 스펀지 사이에서는 보존된 miRNA를 발견할 수 없었습니다. 이로 인해 miRNA 경로가 스펀지 내에서도 여러 번 수렴적으로 진화했을 가능성이 매우 높습니다 13 , 17 . 또한, 스펀지가 다른 모든 동물 계통의 자매 그룹이라는 전통적인 견해는 여러 연구에서 miRNA가 없는 빗해파리(Ctenophora)가 최초로 분기된 동물 계통이라는 점을 지적하면서 논란이 되고 있습니다 18 – 20 . 만약 Ctenophora가 실제로 최초로 분기된 동물 계통이었다면, 동물 miRNA의 독립적인 기원을 뒷받침할 수 있습니다.

위 연구에서처럼 MicroRNA에는 종류가 있어요.

그래서 제가 예전에 소개했던 사인배열처럼 같은 계통의 micro RNA를 가진 애는 같은 조상을 공유하는 그룹이 되는 거고.

​다른 계통을 가진 애들은 그만큼 서로 독립되서 멀찍이 떨어져서 진화해온 존재가 되는 거죠.

​식물과 동물은 서로 다른 MicroRNA를 가지고 있습니다.

​개별적으로 독립된 진화 계통을 갖는다는 의미가 되죠.

"여기서 질문! Ctenophora? 저건 뭔가요?"

​저도 지금 봤어요.

​아시는 분들은 아셨을 수도 있고 znznzld님이나 후디니님이 알려주셨던건데 제가 그때 바쁘다가 대충 보고 놓쳤을 수도 있긴 합니다만.

​위의 자료 보고 놀라서 찾아봤는데요.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982218310637

눈에 띄는 예외 중 하나는 동물 microRNA (miRNA) 경로입니다. 이 경로는 대부분 동물 계통 의 올바른 발달에 필요 하지만 동물계 밖에서는 발견되지 않았습니다. [6] (동물 중에서는 Ctenophora 만이 miRNA 경로가 결여되어 있다 [12,13,14])

​얘만 없는거 맞나 봅니다.

https://en.wikipedia.org/wiki/Ctenophora

Ctenophora - Wikipedia

For the genus of crane flies, see Ctenophora (fly) . Comb jellies Temporal range: Cambrian Stage 3 – Present , 518–0  Ma [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] PreꞒ Ꞓ O S D C P T J K Pg N (Possible Ediacaran record [ 4 ] ) "Ctenophorae" (comb jelly) Scientific classification Domain: Eukaryota Kingdom: Animalia Phylum: C...

en.wikipedia.org

다른 동물 그룹과의 관계[ 편집하다 ]

유즐동물과 나머지 후생 동물 의 계통학적 관계 는 동물의 초기 진화와 다세포성의 기원을 이해하는 데 매우 중요합니다. 이는 수년간 논쟁의 초점이 되어 왔습니다. 유즐동물은 좌우대칭동물( Bilateria) 의 자매 계통 , [ 97 ] [ 98 ] 자포동물(Cnidaria) 의 자매 계통 , [ 99 ] [ 100 ] [ 101 ] [ 102 ] 자포동물(Cnidaria) , 판상동물(Placozoa) , 좌우 대칭동물(Bilateria) 의 자매 계통 , [ 103 ] [ 104 ] [ 105 ] 다른 모든 동물의 자매 계통으로 알려져 왔습니다. [ 9 ] [ 106 ]

월터 가스탕은 그의 책 '유생 형태와 다른 동물학적 시들 ( 뮐러리아와 유즐동물 )'에서 유즐동물이 다층 구조 의 성숙하지 않은 뮐러리아 유생 에서 유래되었다는 이론을 제시하기도 했습니다 .

유전자 패밀리와 신호 전달 경로(예: 호메오박스 , 핵 수용체 , Wnt 신호 전달 경로 및 나트륨 채널 )의 구성원의 존재 및 부재를 살펴본 일련의 연구에서는 마지막 두 시나리오와 일치하는 증거가 나타났습니다. 즉, 유즐동물은 자포동물 , 판상동물 및 좌우 대칭동물문과 자매 이거나 다른 모든 동물 문과 자매입니다. [ 107 ] [ 108 ] [ 109 ] [ 110 ] 유즐동물의 완전한 시퀀싱된 유전체와 다른 시퀀싱된 동물 유전체를 비교한 최근의 여러 연구에서도 유즐동물이 다른 모든 동물의 자매 계통임을 뒷받침했습니다. [ 111 ] [ 28 ] [ 112 ] [ 113 ] 이 입장은 신경 및 근육 세포 유형이 주요 동물 계통(예: 해면동물문 및 판상동물문 )에서 사라졌거나 유즐동물 계통에서 독립적으로 진화했음을 시사합니다. [ 111 ]

다른 연구자들은 유즐동물문이 다른 모든 동물의 자매로 분류되는 것은 유즐동물 유전체의 진화 속도가 빠르기 때문에 발생하는 통계적 이상 현상이며, 대신 해면동물문 이 가장 일찍 분기된 동물 분류군이라고 주장했습니다. [ 105 ] [ 114 ] [ 115 ] [ 116 ] [ 117 ] 또한 이들은 미토콘드리아 진화 속도가 매우 빠르고 [ 118 ] 동물의 mtDNA 유전체 에서 가장 작은 RNA/단백질 함량을 가지고 있습니다 . [ 119 ] 따라서 유즐동물문은 기저 2 배엽 세포군으로 보입니다. 후자의 관점과 일치하게, 후생동물 분류학적 규모에서 매우 큰 시퀀스 정렬을 분석한 결과(약 400,000개의 아미노산 위치를 나타내는 1,719개의 단백질) 빗살동물이 두 번째로 이른 분지 동물 계통으로 나타났으며, 해면동물은 다른 모든 다세포 동물의 자매 그룹이라는 것을 보여주었습니다. [ 8 ] 또한, 동물이 점액을 생성할 수 있게 해주는 점액 유전자에 대한 연구에 따르면, 빗해파리를 포함한 다른 모든 동물은 공통 기원의 유전자를 공유하는 것으로 보이지만 해면동물은 점액을 한 번도 생성한 적이 없습니다. [ 120 ] 그리고 모든 차이에도 불구하고, 펩타이드를 발현하는 뉴런이 아마도 화학 신경전달물질의 조상이라는 것을 보여주는 연구 결과에 따라 빗살동물 뉴런과 자포동물 뉴런이 같은 기초를 공유한다는 것이 밝혀졌습니다. [ 121 ]

또 다른 연구에서는 해면 동물이 현존하는 다른 모든 동물의 자매 그룹이라는 가설을 강력히 거부하고 유즐동물을 다른 모든 동물의 자매 그룹으로 간주하며, 마지막으로 언급된 논문과의 의견 불일치는 해당 연구의 분석 방법론적 문제로 설명됩니다. [ 13 ] 유즐동물이나 해면 동물은 HIF 경로를 가지고 있지 않고 , [ 122 ] 유전체는 세 가지 유형을 가지고 있는 다른 동물과 달리 단일 유형의 전압 개폐성 칼슘 채널 만 발현하며, [ 123 ] 진정한 hox 유전자가 없는 것으로 알려진 유일한 동물 문입니다 . [ 28 ] 다른 문의 몇몇 종, 즉 네 메르 테아 필리디움 유충, 포로니드 종 Phoronopsis harmeri의 유충, 도토리 벌레 유충 Schizocardium californicum 은 유충 발달 과정에서 hox 유전자에 의존하지 않지만 성충에 도달하기 위해 변태 과정에서 필요합니다. [ 124 ] [ 125 ] [ 126 ] 동물의 세포 간 통신 에 사용되는 단백질을 코드화하는 이 넥신 유전자 도 해파리류에서 독립적으로 진화한 것으로 보입니다. [ 127 ]

그러니까 이게 어떻게 되는 거냐면.

​MicroRNA는 거의 모든 생물들에게 있죠?

​근데 빗해파리한테만 없어요.

이게 참 존맛탱인게...

​창조과학(주로 핑도망계열)에서 hox gene이라는 거는 유일신의 증표 뭐 이런 거거든요.

​하나의 신이 작업해서 같은 유전자 계통을 공유하고 있는 거다.

​이게 창조설자들의 엄청난 방어전술이었습니다. 아마 micro RNA에도 똑같은 개소리를 할 것으로 예상되는데요.

​그동안은 "그럼 비행기, 자동차, 배에도 똑같은 설계를 우겨넣는게 맞냐?"가 좋은 답변이었는데.

​이거는 통수를 깨다 못 해서 아주 분자분해를 해버리는 경우가 됩니다.

​다세포로 진화할 때 얘만 별개로 독립적으로 진화한 것으로 보입니다.

그럼 MicroRNA, hox gene 공유 안 되는게 다 설명이 되죠.

​창조과학으로는 매우 어려운 이야기가 될 것으로 보입니다.

​조물주가 생물 만들다가 입김이 잘 안 나오셔서 가래침을 뱉으셨다든지.

​그래서 얘만 완전히 다른 생물이 되었다든지.

​라는 아주 새로운 설화, 소설을 써야 할 것입니다.