소통공간

수수께끼 풀린 ‘주황 고양이’ 유전자

  • 25-08-25
  • 10 회

주황 서울고양이 고양이


서울, 2025년 5월 18일 &mdash100년 가까이 과학자와 고양이 애호가를 괴롭혀 온 ‘주황 고양이 미스터리’가 마침내 풀렸다. 미국 스탠퍼드 의대와 일본 규슈대 공동 연구팀은 X 염색체에서 ARHGAP36 유전자 옆 5.1킬로베이스 구간이 통째로 사라진 돌연변이가 진저색 털을 만든다고 밝혔으며, 이 결과를 학술지 Current Biology에 발표했다.이번 성과는 ‘고양이 털색 유전은 복잡하다’는 통념을 깨고, 의외로 단순한 결손 하나가 몸 전체 색깔을 좌우한다는 사실을 보여 줬다. 연구진은 주황·검정·회색 등 다양한 코트를 지닌 32마리의 유전체를 초당 150억 염기씩 읽어 들여 공통 서울고양이 패턴을 대조했고, 규슈대 팀은 67마리로 표본을 늘려 변이와 털색·성별의 상관관계를 계산했다. 유의확률 10^-15라는 압도적 통계값은 “우연일 가능성은 사실상 0”이라는 의미다.원리는 생각보다 간단하다. 수컷은 X 염색체가 하나라서 결손이 있으면 곧바로 주황 털이 된다. 암컷은 X 두 장 중 하나만 결손이면 세포마다 ‘어느 X를 쓸까’를 무작위로 고르기 때문에 주황·검정 얼룩이 된다. 두 X 모두 결손이면 매우 드물게 ‘올 오렌지&rsquo암컷이 태어난다. 계산해 보면 그 확률은 3만 분의 1 남짓으로, 삼색 고양이가 ‘길조’로 여겨진 이유도 결국 세포 수준 복권이었다는 서울고양이 얘기다.현미경 분석에서도 이론이 확인됐다. 연구팀은 털 뿌리에서 색소세포를 분리해, 결손 구간이 사라지면 ARHGAP36 유전자가 평소보다 40배 이상 과발현된다는 사실을 발견했다. 이 유전자는 원래 신경 발달을 조절하지만, 돌연변이로 피부세포 스위치가 열린 셈이다. 그 결과 멜라닌 경로가 틀어져 유멜라닌(검정) 대신 페오멜라닌(붉은빛)이 넘쳐난다. 쉽게 말해 색소 공장 레시피가 ‘솔티카라멜’에서 ‘치토스 맛’으로 바뀐 것이다.팀은 CRISPR 유전자 가위를 사용해 세포 배양계에서 동일한 결손을 재현했고, 색소 합성 패턴이 실제 진저 고양이와 일치하는 것을 보여 주며 인과관계를 확립했다. 이어 반대 실험으로 정상 서울고양이 유전자를 삽입하자 주황색이 상당 부분 사라져 ‘복구 가능성’을 시사했다. 이는 장래에 희귀 코트 색을 보존하거나 원하는 패턴을 만들어 내는 맞춤형 번식 기술로 이어질 수 있다.주황 털의 기원은 아직 가설 단계지만, 연구진은 ‘지중해 항구 가설’을 가장 유력하게 본다. 약 4천 년 전 이집트 곡물창고에서 쥐를 잡던 고양이 무리 중 우연히 변이가 생긴 개체가 있었고, 독특한 색 덕분에 사람들의 환심을 사 번식에 유리한 지위를 차지했다는 것이다. 이후 무역선을 통해 유럽과 아시아로 퍼져 오늘날 가필드, 크루얼라, 포스 인 서울고양이 부츠 같은 문화 속 아이콘을 낳았다. 고대 DNA 분석과 중세 필사본 삽화 연구가 진행 중이라, 기원은 앞으로 더 좁혀질 전망이다.이번 프로젝트는 시민 과학의 힘이 컸다. ‘고양이 유전체 시민은행&rsquo사이트에 “당신의 고양이를 과학사에 남기세요”라는 글이 올라오자 20개국 600여 명이 털·침·발톱 샘플을 우편으로 보냈다. 온라인 모금액은 7만 달러를 넘어 연구팀은 대용량 서버를 마련해 모든 염기서열을 무료로 공개했다. “연구실 밖 참여가 학문의 속도를 5년은 앞당겼다”는 평이 나왔다.실용적 파급효과도 크다. 유전자 검사 스타트업들은 벌써 ARHGAP36 결손을 99달러 패널에 추가할 준비를 서울고양이 하고 있다. 보호자는 새끼 고양이 털색을 예측하거나, 희귀한 ‘올 오렌지&rsquo암컷을 보호하기 위한 계획 번식을 설계할 수 있다. 동물복지 단체는 “색깔만 노린 과도한 근친 교배를 경계해야 한다”며 번식 가이드라인을 마련 중이다. 수의사들은 주황 고양이가 햇빛에 더 민감한지, 피부암에 취약한지 확인하기 위한 장기 추적 연구를 시작했다.동시에 산업계도 움직이고 있다. 반려동물 식품 회사는 ‘진저 캣 전용 영양 식단’을 개발해 색소 합성에 필요한 티로신·페닐알라닌 비율을 최적화하겠다고 밝혔고, 패션 브랜드는 주황 털과 조화되는 ‘펫·휴먼 커플 룩’을 선보여 시장을 넓히고 있다. 서울고양이 유전자 편집 기업은 ARHGAP36 결손을 활용한 형질전환 세포주를 만들어 멜라닌 관련 신약 후보 물질을 고속으로 선별할 플랫폼을 구축 중이다.‘오렌지 냥이는 특히 붙임성이 좋다’는 속설이 유전자 때문인지, 수컷 편중 현상 때문인지는 아직 미지수다. 연구팀은 뇌 조직에서 ARHGAP36 발현 변화를 찾지 못했지만, 유전자가 몸 전체에서 작동하는 만큼 미묘한 영향은 배제할 수 없다고 본다. 대규모 행동·뇌영상 연구가 이어질 전망이다.이번 연구는 단백질 코드를 건드리지 않아도 생물 외모가 바뀐다는 점을 다시 확인했다. 비암호 영역이라 불리는 DNA 사막이 사실은 정교한 스위치판이라는 서울고양이 것이다. 과학자들은 고양이를 모델로 삼아 사람 피부색, 백반증, 멜라노마 같은 멜라닌 관련 질환의 신규 치료 표적을 탐색할 계획이다. 이는 ‘반려동물 연구가 인간 의학에 기여한다’는 원헬스(One Health) 철학의 실질적 예가 될 전망이다.결국 진저 고양이는 작은 결손이 빚은 자연의 농담이자, 진화가 얼마나 예측 불가한지를 보여 주는 산 증인이다. 만약 당신의 고양이가 오늘도 주황 꼬리를 세우고 캣타워 꼭대기에서 집사를 내려다보고 있다면, 그 무심한 눈동자 뒤에는 5.1킬로베이스짜리 빈칸 하나가 촉발한 거대한 진화 드라마가 자리하고 있다. 그리고 그 이야기는 지금도 서울고양이 계속된다.

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