- 저지대- 고지대 환경 바꿔 기르니 유전자 발현 달라져 -
농촌진흥청(청장 김경규)은 국제 공동연구를 통해 고온에 노출된 닭의 유전자 발현 차이를 확인하고, 그 생물학적 기능을 밝혔다.
연구진은 에티오피아 아디스아바바(Addis Ababa) 지역과 아와쉬(Awash) 지역에 적응한 닭을 고온다습한 아와쉬에서 기르며, 집단 간 유전자 발현에 차이가 있는 유전자 무리를 동정하고 그 기능을 분석했다. 

 아디스아바바는 대표적인 고산 지대(해발고도 2400m)로 연평균 기온이 22℃ 안팎이며, 습도가 낮고 서늘하다. 아와시(950m)는 지대가 낮으며, 건기에는 최고 37℃까지 기온이 오르며 습도가 높다.

 고산지대에 적응한 닭이 고도가 낮은 고온지역으로 오면 고온 스트레스에 따른 면역 기능의 변화를 겪는 것으로 나타났다.

 닭이 자라는 데 알맞은 온도는 15℃~25℃로, 26.7℃에 이르면 스트레스를 받기 시작한다(고온 임계(한계)온도).

 30℃ 이상의 고온이 계속되면 체온이 올라 물 먹는 양은 늘고 사료 섭취는 줄어 체중 증가 폭이 적어지며, 심하면 죽게 된다.

 연구진은 두 지역의 닭을 시간대별(9:00, 12:00, 18:00), 조직별(근육, 심장, 비장) 일어나는 유전자 발현을 분석했다. 그 결과, '근육 특이발현'과 '시간 특이발현' 유전자무리(집단) 두 유형으로 구분되는 것으로 나타났다.

 근육 특이발현 유전자무리는 고온 스트레스와 관련된 ErbB 신호¹⁾ , 지방대사 경로의 하나로서 에너지 항상성 및 면역과 관련된 글리세로인지질²⁾ 대사, 백혈구 이동 등에 관련된 국소접착³⁾, 세포 스트레스 반응과 관련된 단백질 분해효소(Proteasome) 등의 기능을 했다.  시간 특이발현 유전자무리는 조류(가금)의 고온 스트레스 조건에서 선천성 면역 기능에 관련된 것으로 확인됐다.

 특히, 근육조직 유전자 네트워크의 중앙(hub)에는 면역과 고온 반응에 관련된 두 유전자(GADD45B, FOS)가 닭의 환경 적응 메커니즘과 중대한 연관성이 있을 것으로 사료된다.

이번 연구는 농촌진흥청 국립축산과학원과 국제축산연구소(ILRI)와 네덜란드 와게닝겐대학연구소가 주도적으로 참여했고, 국제 학술지인 '동물 유전학(Animal Genetics)' 2월호⁴⁾에 실렸다.

 농촌진흥청 국립축산과학원 김태헌 동물유전체과장은 "온도, 고도 등 닭의 스트레스 관련 유전정보를 토대로 환경 적응 메커니즘을 이해하면 적응력이 좋은 품종 육성에 기여할 수 있을 것이다."라며, "더위에 약한 가금의 유전자 발현 정보와 생산성 정보의 연관성 연구로 생산성 저하를 막는 데 최선을 다하겠다."라고 말했다.

 [참고자료] 관련 자료
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¹⁾ ErbB(또는 EGFR, epidermal growth factor receptor): 세포 표면의 성장 인자에 대한 수용체
²⁾ 글리세로인지질(glycerophospholipid): 인지질의 일종으로 세포막의 주요 구성 요소
³⁾ 국소접착(focal adhesion): 세포와 기질결합의 한 형태
⁴⁾ Park, W., et al. "Comparative transcriptome analysis of Ethiopian indigenous chickens from low and high altitudes under heat stress condition reveals differential immune response." Animal genetics (2018).

[문의] 농촌진흥청 동물유전체과장 김태헌, 박종은 연구사 063-238-7309

[자료제공 :(www.korea.kr)]