이 기이한 외모의 동물이 어떻게 노화를 극복했는가

몇 가지 작은 유전적 변화만으로도 벌거숭이두더지쥐는 DNA를 복구하고 다른 포유류보다 훨씬 오래 살 수 있습니다. 이 발견은 진화가 어떻게 자연에서 가장 오래 사는 설치류를 만들어냈는지 밝혀낼 수 있습니다. 출처: AI/ScienceDaily.com

과학자들은 벌거숭이두더지쥐의 놀라운 장수가 단 네 가지 아미노산의 미묘한 변화와 관련이 있을 수 있다고 생각합니다. 최근 연구에 따르면, 선천 면역 체계에서 DNA를 감지하고 면역 방어를 활성화하는 효소인 cGAS의 작은 진화적 돌연변이가 벌거숭이두더지쥐의 노화 관련 유전적 손상 복구 능력을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났습니다. 반면, 쥐와 인간의 경우 동일한 효소가 DNA 복구를 방해할 수 있습니다.

주름지고 거의 외계인처럼 보이는 외모에도 불구하고, 벌거숭이두더지쥐( Heterocephalus glaber )는 설치류 중에서도 매우 특별한 존재로, 최대 40년까지 살 수 있는데, 이는 같은 크기의 대부분의 동물보다 약 10배 더 오래 산다는 의미입니다. 놀랍게도, 이들의 유전적 설계도는 생쥐보다 인간에 더 가깝기 때문에, 생물이 장수하는 동안 어떻게 건강을 유지하는지 연구하는 데 중요한 종입니다. 장수의 중요한 요소 중 하나는 유전체 안정성을 유지하는 능력입니다. 그러나 벌거숭이두더지쥐가 어떻게 DNA를 이처럼 탄력 있게 유지하는지는 아직 명확하게 밝혀지지 않았습니다.

벌거벗은 두더지쥐가 DNA를 보호하는 방법

DNA 온전성 유지에 관여하는 핵심 과정 중 하나는 상동 재조합(HR)으로, 유전자 손상을 복구하는 경로입니다. 이 과정이 실패하면 노화가 가속화되고 암 위험이 증가할 수 있습니다. 사람과 생쥐에서 DNA 감지 효소인 cGAS(cyclic guanosine monophosphate-adenosine monophosphate synthase)는 HR 복구를 방해하여 유전체 불안정성과 수명 단축을 초래할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.

벌거숭이두더지쥐가 이러한 한계를 극복할 방법을 찾았는지 확인하기 위해 유첸(Yu Chen)과 동료들은 그들이 개발한 cGAS의 거동을 조사했습니다. 연구진은 벌거숭이두더지쥐의 cGAS에서 네 가지 아미노산 치환이 단백질의 분해 표지를 감소시켜 DNA 손상 후에도 더 오랫동안 활성 상태를 유지하고 축적될 수 있음을 발견했습니다. 이러한 안정성 덕분에 효소는 FANCI와 RAD50을 포함한 중요한 DNA 복구 단백질과 더욱 효과적으로 상호 작용하여 HR 복구 과정을 강화합니다.

수명을 연장하는 진화적 돌연변이

과학자들이 벌거숭이두더지쥐 세포에서 cGAS를 제거했을 때 DNA 손상 정도가 급격히 증가하여 효소의 보호 역할을 확인했습니다. 더욱 놀라운 것은, 인간 cGAS에 동일한 네 가지 벌거숭이두더지쥐 특이적 돌연변이를 유전적으로 조작하여 생성한 초파리가 정상 버전의 효소를 가진 초파리보다 더 오래 살았다는 것입니다.

이러한 결과는 몇 가지 정밀한 분자적 변화만으로도 벌거숭이두더지쥐가 왜 그렇게 오래 사는지 설명할 수 있음을 시사합니다. 이러한 돌연변이는 cGAS를 잠재적인 억제제에서 강력한 DNA 복구 동지로 전환시켜, 벌거숭이두더지쥐에게 노화의 영향에 맞서 싸울 수 있는 자연적인 메커니즘을 제공하는 것으로 보입니다.

장수를 향한 탐구의 새로운 단서

존 마르티네즈와 동료들은 관련 연구 논문에서 "첸(Chen ) 등 의 연구 결과는 벌거숭이두더지쥐의 핵에서 cGAS가 수명에 영향을 미치는 예상치 못한 역할을 한다는 것을 보여줍니다."라고 기술했습니다. "단기간 및 장기간 생존하는 다른 생물의 핵에서 cGAS가 어떤 역할을 하는지 규명하기 위해서는 추가 연구가 필요하지만, 그 답은 원래 예상했던 것보다 훨씬 더 복잡할 수 있습니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/10/251019120523.htm