물경 37년을 산다는 벌거숭이두더지쥐, 그 장수 비결은?
DNA 복구 메커니즘이 벌거숭이두더지쥐 장수 비결?
by Paul Arnold, Phys.org
벌거숭이두더지쥐Naked mole-rats는 자연에서 가장 놀라운 생명체 중 하나다.
굴을 파는 이 설치류는 최대 37년까지 살 수 있는데, 이는 비슷한 크기의 친척보다 약 10배가 더 긴 수명이다.
그렇다면 이들의 극한 장수 비결은 무엇일까?
다른 설치류들이 겪는 노화와 쇠퇴를 어떻게 지연시킬 수 있을까?
Science 저널에 발표된 새로운 연구에 따르면, 그 답은 적어도 부분적으로는 DNA 복구를 촉진하는 공통 단백질의 변화 때문이다.
인간을 포함한 모든 동물의 노화의 주요 원인 중 하나는 유전 지침서인 손상된 DNA의 축적이다.
이러한 손상이 복구되지 않으면 세포 결함, 단백질 손상, 그리고 결국 신체 기능의 붕괴로 이어진다.
벌거숭이두더지쥐가 DNA 손상에 어떻게 그렇게 강한 저항성을 보이는지 이해하기 위해 중국 통지대학교Tongji University 연구진이 주도한 연구는 cGAS(cyclic GMP-AMP synthase)라는 공통 단백질에 초점을 맞췄다.
대부분의 포유류에서 cGAS는 DNA 복구를 방해하지만, 연구자들은 장수한 쥐에서는 다른 기능이 진화했을 가능성이 있다고 의심했다.
연구팀은 벌거숭이 두더지쥐의 cGAS 단백질을 인간과 생쥐의 cGAS 단백질과 비교하고, cGAS의 구성 요소인 아미노산에서 네 가지 변화가 단백질의 기능을 전환하여 세포의 손상된 DNA 복구 능력을 향상시킨다는 것을 확인했다.
수명 테스트
이를 검증하기 위해 과학자들은 실험실에서 두더지쥐의 고유한 cGAS를 인간과 생쥐 세포에 주입했다.
그 결과 세포의 DNA 복구 능력이 크게 향상되고 세포 노화가 감소했다.
그 후, 벌거숭이 두더지쥐 cGAS를 생성하도록 초파리를 조작하여 cGAS를 생성하지 못하는 대조군 초파리보다 약 10일 더 오래 사는 것을 발견했다.
마지막으로, 유전자 치료를 통해 벌거숭이 두더지쥐 cGAS를 생쥐에게 투여했다.
이렇게 치료받은 설치류는 유전자를 받지 않은 쥐보다 허약함이 덜했고, 흰머리가 적었으며, 각 장기에 늙고 노화된 세포가 적었다.
연구진은 "이러한 변화는 벌거숭이두더지쥐 cGAS가 유전체를 안정화하고, 세포 노화와 장기 노화를 막고, 수명과 건강 수명을 연장하는 더 큰 능력을 갖게 한다"고 설명했다.
이러한 성격의 연구는 cGAS의 아미노산을 변형하여 인간의 수명을 늘리는 데 사용될 수 있을지 궁금하게 한다.
물론 가능할 수도 있지만, 실제로 실현되기까지는 아직 갈 길이 몰다.
그동안 과학자들은 노화 관련 질병 치료법 개발을 위한 새로운 목표를 설정하고 매진 중이다.
More information: Yu Chen et al, A cGAS-mediated mechanism in naked mole-rats potentiates DNA repair and delays aging, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adp5056
Journal information: Science
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