2022년도 노벨 생리의학상을 수상한 스반테 파보 박사/Svante Pääbo
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스웨덴 노벨상 위원회는 2022년 노벨 병리학상 수상자로 스웨덴 출신 유전학자인
스반테 파보 박사로 선정했다고 어제 발표했다.
이 위원회는 오래전에 멸종된 네안데르탈인들의 오래된 유전자를 성공적으로 복구해서
게놈 염기서열/ Genome Sequence을 분석하는 데 성공해서
인류 진화 과정을 성공적으로 밝혀 낸 업적을 인정받아서 올해 수상자로 선정했다고 발표했다.
페보 박사는 수 천년 전에 멸종한 네안데르탈이 현재까지 살아남은 호모 사피엔 인간들과
어떻게 갈려 나왔고, 유전자의 차이점을 찾아내서 인간의 유전적인 진화 과정을 밝히게 되었다.
덕분에 새로운 과학 분야 '고고 게놈학'(paleogenomics)을 탄생시키게 되었다.
Svante Pääbo
PHOTO: JESSICA SAMPLE
페보 박사의 유전체 연구 전에 네안데르탈 호미닌(인류의 조상)에 관한 정보는
1856년에 독일의 네안데르탈에서 처음 발견된 네안데르탈인의 유골과
그들이 사용했던 도구와 유물들을 분석한 것에 그쳤다.
하지만 페보 박사의 네안데르탈인들의 유전자 분석 연구로
그들과 호모 사피엔스들이 서로 공존하면서 어떤 유전자들이 남겨졌는지 파악할 수 있게 되었다.
페보 박사의 염기서열 연구에 따르면, 20,000년간 인간과 호미닌이 공존하는 동안
호모 사피엔스들 사이에서 후손들이 태어났음을 밝혀냈다.
호모 사피엔스는 약 300,000년 전에 아프리카에서 시작되어서
6-7만 년 전에 이동을 해서 유럽과 다른 곳에 성공적으로 정착하게 되었다.
네안데르탈 호모닌은 유럽과 아시아에서 약 4만 년에서 40만 년 전까지 살았고,
현재 인간들은 약 2%의 유럽과 아시아에서 거주하던 네안데르탈 호미닌의 유전자가
존재한다는 것을 런던 자연역사 박물관의 스트링어 박사의 연구로 밝혀졌다.
독일 라이프치히에 소재한 막스 플랑크 진화 인류학 연구소 설립을 도왔고
현재는 이 연구소의 소장으로 연구를 이어왔다.
PHOTO: WALTRAUD GRUBITZSCH
페보 박사는 이미 멸종된 인간의 사촌 호미닌들의 염기 서열을 발견해서
현재의 인간들의 생체적인 기능에 어떤 영향을 끼쳤는지를 최초로 밝힐 수 있게 되었다.
한 예로 현재 티베트인들은 다른 사람들보다 고도 적응이 월등히 높은데,
이는 시베리아에서 살다가 멸종된 데니소바 호미닌의 게놈의 영향을 받았기 때문이다.
페보 박사 연구 초기에 네안데르탈 호미닌의 오래된 뼈에서 채취한 DNA를
최신 테크닉을 사용해서 분석하는데 중점을 두었다.
하지만 너무도 긴 시간이 흐른 탓에 유전자의 양과 숫자가 터무니없이 적은 데다가
유전자가 변질되면서 DNA는 작은 조각으로 분해가 되어서 유전자 축출이
기술적으로 아주 어렵게 된다.
거기다가 오랜 세월이 흐르면서 다양한 박테리아와
연구를 위해서 유골을 다루었던 인간으로 인해서 DNA는 심하게 오염이 된 상태라서
genome sequencing 작업에 큰 어려움이 있었다.
게놈 분석을 통해서 인류의 진화를 밝히는 새 과학 분야인 Paleogenetics/인류 인류학을
탄생시킨 스반테 페보 박사
PHOTO: LISI NIESNER/REUTERS
페보 박사는 1987년부터 버클리 대학교에서 포스트닥 과정 중에
이 기술적인 어려운 면을 극복하고 네안데르탈 호미닌의 DNA를 연구할 수 있는 방법을 찾기 시작했다.
당시 그의 지도교수인 앨런 윌슨 박사는 현존하는 인간과 다양한 호미닌들의 조상은
아프리카에서 시작되었다는 것을 유전적으로 밝혀낸 과학자였다.
1990년에 뮌헨 대학교에 교수직을 맡게 된 그는
4만 년 된 뼈에서 성공적으로 염기서열 분석에 성공했다.
이 연구를 위해서 그는 세포 가운데에 위치한 미토콘드리아 DNA를 사용했는데,
그 이유는 이 유전자는 길이가 짧아서 정보는 부족하지만,
숫자가 많아서 게놈 염기서열 작업이 수월하기 때문이다.
이에 그치지 않고, 그는 라이프치히에 소재한 막스 플랑크 진화 인류학 연구소 설립에
박차를 가해서, 고대에 생존했던 생물의 게놈 염기서열 연구를 계속할 수 있게 되었다.
덕분에 2010년에 성공적인 네안데르탈 게놈 분석 논문을 발표하기에 이르렀다.
이 연구소는 비슷한 시기에, 또 다른 중요한 성과를 이루었다.
시베리아 남부에의 한 동굴에서 발견된 4만 년 된 데니소바 호미닌의 손가락 뼈를
유전자 검사로만 분석한 결과,
네안데르탈인과 또 다른 인류의 사촌인 데니소바인들의 존재를 밝혀내서
과학계의 큰 관심을 받게 되었다.
페보 박사의 연구 덕분에 호모 사피엔스가 아프리카를 떠날 즈음에
최소한 두 호모닌들이 유럽과 아시아에 성공적으로 이주해서
서부 지역은 네안데르탈 호미닌들이, 동부 지역은 데니소바 호미닌들이 정착한 것과
호모 사피엔스와 공존하는 기간 중에 이들과 서로 교배했다는 것을 밝혀 냈다.
흥미로운 사실은 페보의 아버지 Sune Bergström/베르크스톰 박사는
우리 몸에 상처가 생겼을 때에 prostaglandins라는 지방질이
어떤 상호관계가 있는지에 관한 연구로 1982년 노벨 생리의학상을 수상해서
부자가 나란히 노벨 병리 의학상 수상자가 되었다.
시상식은 노벨상을 시작한 노벨의 의 기일인 12월 10일이 들어 있는 '노벨 주간'에
스웨덴 스톡홀름(생리의학·물리·화학·경제·문학상)과 노르웨이 오슬로(평화상)에서 열릴 예정인데
올해는 코비드-19로 노벨상 시상식이 축소되거나 온라인으로 열렸던
2020년과 2021년 수상자들까지 한자리에 모여서 시상식이 열린다.
