영국, 독일, 일본 대학의 과학자들이 개발한 도구를 사용하여 나비, 나방, 수생 나비가 공유하는 DNA "블록"이 2억년 이상 전으로 거슬러 올라간다는 새로운 연구 결과가 나왔습니다. 이 발견은 이들 종 사이의 염색체 연결과 진화를 보여주며, 이들 종의 유전적 역사를 밝힐 뿐만 아니라 다른 유기체의 염색체 진화를 연구하는 데도 도움이 될 수 있습니다.
영국 엑서터대학교, 독일 뤼베크대학교, 일본 이와테대학교 연구진이 다양한 나비와 나방의 염색체를 분석하는 방법을 개발했다.
아프리카 제왕나비의 염색체. 형광 리포터 유전자에 연결된 DNA 프로브를 사용하면 빨간색 점이 각 염색체의 끝을 강조 표시합니다. 출처: 엑서터 대학교
그들은 모든 나방과 나비 종에 존재하는 염색체 블록을 발견했으며, 또한 약 2억 3천만년 전에 나방 및 나비와 공통 조상을 공유했던 수생 나비과인 트리코프테라(Trichoptera)에서도 발견했습니다.
나방과 나비(총칭하여 나비목)는 30에서 300까지 매우 다양한 염색체 수를 가지고 있지만 이번 연구 결과는 이들의 상동 블록(구조적으로 유사)이 훨씬 뒤로 뻗어 있다는 놀라운 증거를 보여줍니다.
콘월주 엑서터 펜린캠퍼스 생태보존센터 리차드 프렌치-콘스탄트 교수는 “DNA는 유전의 기본 단위를 이루는 개별 입자, 즉 염색체로 압축된다”며 “유전자가 같은 ‘끈’, 즉 염색체에 있으면 함께 유전되는 경향이 있어 ‘연결’된다”고 말했다. 나비목의 경우처럼 염색체 수는 매우 다양합니다."
"우리는 각 염색체에 있는 유전자 블록의 유사성을 볼 수 있는 간단한 기술을 개발하여 다른 종이 진화함에 따라 유전자가 어떻게 변했는지에 대한 현실적인 그림을 제공했습니다. 30개의 기본 '상동' 단위(문자 그대로 '동일한 끈', 이 끈은 DNA임)가 모든 나비와 나방에 존재하며 자매 나비까지 추적할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다."
나비는 종종 생물 다양성 보존의 주요 지표로 간주되며, 인간 활동의 영향으로 인해 전 세계적으로 많은 나비 종이 감소하고 있습니다. 그러나 이번 연구는 염색체 진화를 연구하는 데에도 유용한 모델임을 보여줍니다.
이 연구는 나방과 나비에서 유전자가 어떻게 진화하는지에 대한 과학계의 이해를 향상시키며, 중요한 것은 유사한 기술이 다른 동물이나 식물 그룹의 염색체 진화에 대한 정보를 제공할 수도 있다는 것입니다.