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[J 스페셜 - 수요지식과학] 진화하는 모기와의 전쟁

모기가 옮기는 질병 중 가장 무서운 말라리아를 퇴치하기 위해 세계 각국에서는 최첨단 유전자변형(GM) 모기 개발에 힘을 쏟고 있다.

 GM 기술로 불임인 수컷 모기를 만들거나 날지 못하는 암컷 모기를 만드는 기술이 대표적이다. 암컷 모기는 죽기 전에 단 한 번만 교배를 하기 때문에 불임 수컷과 교미를 하면 알을 낳지 못한다. 또한 암컷 모기를 날지 못하게 하면 영양분인 피를 빨지 못해 이 역시 알을 낳을 수가 없다.

 말라리아 원충이 모기 침샘으로 들어가지 못하도록 막는 GM 모기도 등장했다. 최근 미국 존스 홉킨스 대학 연구팀은 모기의 유전자를 바꿔 이런 역할을 하는 작은 단백질을 만드는 데 성공했다. 이 작은 단백질은 모기 창자에서 자란 말라리아 원충이 모기 침샘으로 이동하는 경로(수용체, receptor)를 찾아 봉쇄한다. 이에 따라 암컷 모기가 사람을 물더라도 말라리아 원충이 사람 몸 속으로 들어가지 못한다. 미국 메릴랜드 대학 연구팀은 올 2월 사이언스에 게재된 논문에서 비슷한 역할을 하는 GM 곰팡이를 개발했다고 발표했다.

 하지만 이렇게 유전자를 변형시켜도 야생 모기 집단 사이에 이런 모기가 확산되지 않으면 실효를 거두기 어렵다. 이를 해결하기 위해 연구팀들은 스스로를 퍼뜨리는 ‘HEG(Homing Endonuclease Gene)’라는 유전자의 특성을 이용한다. HEG 유전자에 말라리아 퇴치를 위해 변형시킨 유전자를 결합시키면 원하는 유전자가 야생 모기들 사이에 널리 퍼질 수 있다는 것이다.

 하지만 모기든, 곰팡이든 GM 생물체를 자연계에 방출하는 일은 간단하지 않다. 2010년 12월 말레이시아에서 GM 모기가 방사됐는데, 당시 환경·소비자단체들이 성명서를 내며 크게 반발했다. GM모기로 인해 자연 생태계에서 예측할 수 없는 부작용이 나타날 수도 있다는 우려 때문이었다.

강찬수 환경전문기자

◆HEG=DNA를 절단하는 효소 단백질을 만드는 유전자다. HEG 유전자가 있는 DNA는 잘리지 않는 반면 HEG가 없는 DNA는 이 HEG 유전자가 만든 효소에 의해 절단된다. 대신 잘린 DNA에는 HEG 유전자가 복제돼 들어간다. 모기 수정란에는 각기 정자와 난자에서 온 두 벌의 DNA가 있는데, 어느 한쪽이라도 HEG가 있는 경우 결국 DNA 두 벌 모두에 HEG가 존재하게 되고 후손들에게는 모두 HEG가 전달된다.
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