미국 연구진이 생물의 나이를 측정하는데 활용할 수 있는 새로운 생물학적 시계를 발견했다.
미국 하버드공중보건대학의 연구팀은 새로 발견된 리보솜 RNA(ribosomal DNA, rDNA) 시계를 이용해 한 사람의 연대기적 나이와 생물학적 나이를 정확히 알아낼 수 있다고 밝혔다.
이 리보솜 시계는 노화와 연관이 있는 것으로 알려진 유전체의 한 부분인 rDNA를 기반으로 하는 노화의 생체표지자다.
특정 오염물질 또는 음식이 쥐, 인간 등에서 노화를 어떻게 가속화하거나 늦추는지 알아내는데 사용하는 등 다양한 활용법이 있을 수 있다.
연구 책임저자인 베르나르도 레모스 박사는 “리보솜 시계가 장기적으로 건강에 영향을 미치는 환경과 개인의 선택에 대한 새로운 통찰력을 제공하길 바란다"면서 "생물학적 나이를 알아내는 것은 노화의 근본적인 측면을 이해하고, 개인 및 공중 보건 선택에 도움이 되는 정보를 제공하는 도구를 개발하는데 있어 매우 중요한 단계”라고 말했다.
노화는 질환에 대한 주요 위험인자일 수 있다. 연대기적 나이는 인간 또는 동물이 생활한 햇수를 의미하며, 생물학적 나이는 식단, 운동, 환경적 노출 등 수명을 단축시키거나 연장시킬 수 있는 다양한 생활습관 요인이 반영된다. 그렇기 때문에 생물학적 나이는 연대기적 나이보다 사망 및 질병 발생에 관한 더 나은 예측변수다.
하버드공중보건대학의 연구팀은 rDNA가 유전체적 노화 제어 과정에서 스모킹 건(smoking gun, 결정적 증거)이며 그동안 알려지지 않았던 시계가 있을 수 있다는 가설을 세웠다.
연구팀은 이를 증명하기 위해 CpG라는 부위에서 후성유전학적 화학적 변화인 DNA 메틸화를 조사했다.
쥐, 개, 인간 등 다양한 유전체 자료 분석 결과 rDNA 내 다수의 CpG가 노화와 연관이 있는 메틸화 증가 징후를 나타냈다.
이후 연구팀은 장수를 촉진하는 것으로 알려진 칼로리 제한에 반응을 보이는 생후 14주의 쥐를 대상으로 실험을 실시했다.
그 결과 이 쥐는 칼로리 섭취가 제한되지 않은 쥐에 비해 CpG 부위의 메틸화가 유의하게 감소한 것으로 관찰됐다. 또한 칼로리 제한된 쥐는 rDNA 나이가 연대기적 나이보다 더 젊은 것으로 드러났다.
연구팀은 포유류 유전체의 일부분에서 메틸화를 평가하는 것이 수많은 유전체 부위를 토대로 구축된 시계만큼 정확하다는 결과가 나와 놀랐다고 밝혔다.
그러면서 이 새로운 접근법이 생물학적 및 연대기적 나이를 알아내는데 있어 더 빠르고 비용 효과적인 방법이 될 가능성이 있다고 강조했다.
이 연구 결과는 노화에서 rDNA의 근본적인 역할을 시사하며 이 시계가 광범위하게 활용할 수 있는 예측변수가 될 수 있다는 것을 보여준다.
연구팀은 이 시계가 개입에 반응을 보였기 때문에 환경적 노출 및 생활습관 선택에 따라 생물학적 나이가 어떻게 반응하는지 연구하는데 활용될 수 있다고 부연했다.
정확한 생물학적 나이를 알아내는 것은 한 사람이 일반 인구에 비해 더 잘 생활하고 있는지 여부를 알 수 있게 하며 사망 위험 및 질병 위험을 감시하는데 도움이 될 수 있다.
이 연구 자료는 지난 14일 국제학술지 게놈 리서치(Genome Research) 온라인에 게재됐다.
