후각 킹 쥐, '지뢰 찾기'도 기대
후각 킹 쥐, '지뢰 찾기'도 기대
  • 정기흥
  • 승인 2016.07.24 08:30
  • 조회수 2923
  • 댓글 0
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후각 킹 쥐 탄생 

과학자들이 특정 냄새를 초감각적으로 잘 맡는 쥐를 만들어 냈습니다. 유전적으로 조작한 건데요. 이 쥐는 앞으로 지뢰를 탐지하거나 알츠하이머, 파킨슨씨병 같은 질병을 발견하는데 도움을 줄 것으로 기대됩니다. 

오래전부터 훈련된 큰 쥐와 개는 TNT폭탄이나 지뢰가 풍기는 냄새를 감지해 왔습니다. 여러 연구들은 개가 저혈당이나 몇몇 암의 화학 성분 냄새를 감지할 수 있음을 보여주기도 했죠. 
 

뛰어난 후각의 비밀은 ‘후각 수용체’ 

‘후각 수용체’는 냄새의 화학적 징후에 반응하는 일종의 '센서' 입니다. 각각의 후각 수용체는 특정 화학 성분에 반응하여 그 냄새를 감지합니다. 쥐들은 이 후각 수용체를  1,200개 정도 가지고 있습니다. 개들도 이와 비슷한 수준이죠. 사람은 350개 정도에 그친다고 합니다. 쥐나 개가 맡을 수 있는 냄새의 종류가 사람보다 훨씬 많은 겁니다. 

뉴욕 헌터 대학의 신경생리학자 Paul Feinstein은 쥐의 이 예민한 코를 더 발달시키길 원했습니다. 그는 지난 수 세기 동안 후각 수용체에 대해 연구했죠. 그리고 특정 후각 수용체의 개수를 늘리면 그 ‘센서’가 담당하는 향기를 훨씬 더 잘 맡을 거라 생각했습니다.

 

쥐, 실험, 성공적

 

그와 동료들은 쥐에게 주입하면 특정 후각 수용체를 더 많이 만드는 DNA끈을 개발했습니다. 그들은 M71이라 부르는 후각 수용체를 실험 대상으로 삼았습니다. 이 수용체는 쟈스민과 비슷한 향을 내는 아세트페논을 감지합니다. 

그 후 같은 연구소의 Charlotte D’Hulst는 Feinstein의 팀에 합류해 다른 후각 수용체인 OR1A1을 증가시키는 DNA끈을 쥐에 주입했습니다. 이 수용체는 박하향과 비슷한 냄새를 가진 화학물질을 감지합니다. 이러한 유전자 조작이 쥐의 후각에 어떤 영향을 끼치는지 알아보기 위해 연구자들은 실험을 진행했습니다. 

실험 내용은 다음과 같습니다. 우선 유전자 조작 쥐와 일반 쥐를 실험에 참여시켰습니다. 유전자 조작 쥐가 일반 쥐에 비해 얼마나 더 민감하게 반응하는지 알아보기 위해서였습니다.

 

그리고는 두 개의 물통에 있는 물을 마시게 했죠. 한 물통엔 M71 혹은 OR1A1 수용체를 자극할 수 있는 화학 성분이 희석되어 있는 물이 들어있었고, 다른 물통엔 그냥 물이 들어 있었습니다. 쥐들이 그냥 물을 마시면 별 일 없겠죠. 하지만 화학 성분이 희석된 물을 먹으면 메스꺼워 하게 됩니다. 

연구자들은 쥐들이 그 화학물질의 농도를 줄여도 여전히 탐지해 낼 수 있는지 알기 위해 실험해 봤습니다. 그랬더니 확실히 유전자 조작 쥐들이 훨씬 더 민감하게 반응했습니다. M71이 늘어난 쥐들이 2배, OR1A1이 늘어난 쥐들이 약 100배정도 더 잘 감지했습니다. 연구자들은 이 결과를 <Cell reports>에 발표했습니다. 


인간 후각 영역까지 밝힐 수 있을까 

Feinstein은 수정, 보완 작업을 거치면 더 예민하게 후각을 감지할 수 있을 거라 예상합니다. 또한 그는 그의 새로운 기술이 더 큰 문제의 답을 찾도록 도와줄 거라고 믿고 있습니다. 바로 인간 후각 시스템의 ‘블랙 박스’를 해독하는 거죠. 

Feinstein에 의하면 아직 우리 과학계는 사람의 뇌가 후각을 처리하는 과정에 대해 많이 알지 못한다고 합니다. 연구자들이 사람의 여러 후각 수용체를 쥐에게 주입할 수 있다면 사람의 후각 수용체가 어떤 물질에 반응하는지 더 잘 알 수 있을 겁니다. 이건 Feinstein 연구팀의 목표이기도 합니다. 인간 후각은 어떤 비밀을 가지고 있을까요. 앞으로 밝혀질 사실들에 기대를 걸어 봅니다.




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