수달 똥 임자를 첨단 유전자 검사로 밝히다

- 국내 최초로 수달 분변 DNA 분석으로 수달 개체식별, 암수구별, 개체 간 근연관계 추적 성공

- 수달 분변 DNA를 분석하여 대구 시내 금호강과 신천에 수달이 7마리 이상 살고 있음을 확인

- 분변 털 등에서 얻은 유전자를 분석하여 야생동물 보호에 응용할 가능성 열려

뉴스 제공

2011-11-16 14:49

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서울--(뉴스와이어)--연구진:서울대학교 수의과대학 야생동물유전자원은행 이항 교수 외 6인

내용 및 의의

서울대학교 야생동물유전자원은행(대표자 이항 교수) 연구팀이 국내 최초로 수달 똥을 이용한 유전자 분석으로 개체식별, 개체수 측정, 암수구별, 근연관계 파악에 성공하였다. 이 연구를 통해 대구 도심을 흐르고 있는 금호강과 신천에 수달이 적어도 7마리 이상 서식하고 있다는 사실이 밝혀졌다.

본 연구는 2010년 8월에 대구 MBC에서 제작, 방영한 “도시에 사는 수달” 다큐 제작의 일환으로 기획되어 이루어졌다.

국내에 서식하는 수달은 현재 1급 멸종위기종 및 천연기념물로 보호되고 있는 대표적 법적 보호종이다. 또한 수달은 하천 생태계의 최상위 포식자 로써 중요한 생태계 지표종이다. 오염되지 않고 물고기가 건강하게 살 수 있는 하천에서만 수달도 살 수 있다. 그러므로 수달이 건강하게 살고 있느냐 여부는 그 지역 하천과 주변 생태계가 건강하게 기능하고 있느냐 여부를 나타내는 중요한 척도가 된다.

야생동물 개체군이 생태적·유전적으로 건강한 상태를 유지하기 위해서는 어느 정도 이상 개체수가 존재해야 한다. 단지 몇 마리만으로 이루어진 개체군은 곧 근친번식에 의해 근친퇴화가 진행된다. 즉 가족을 떠나 독립하지 못하는 개체들이나 외부와 연결되어 있지 않은 개체군은 건강하지 못한 개체군이 되어 멸종위기에 빠질 수 있다. 또 개체수가 작아 수컷이나 암컷으로만 이루어진 개체군은 번식을 할 수 없으므로 이미 멸종된 것이나 다름없다.

그러므로 어느 지역에 수달이 정확히 몇 마리 살고 있고 암컷이 몇 마리 수컷이 몇 마리인지, 이들이 서로 얼마나 교류 하고 있는지에 대한 답은 수달을 보호하고자 하는 당국이나 생태학자에게 있어 극히 중요한 문제이다. 그러나 분변, 발자국 등 흔적 조사만으로는 개체를 명확히 식별하여 정확한 개체수를 알아내고 암수비율을 측정하는 것은 불가능하거나 매우 어려웠다.

그러나 이번 서울대 연구팀이 분변에서 추출한 DNA를 분석한 결과, 대구 시내에 흐르고 있는 금호강과 신천에 적어도 7마리 이상의 수달이 서식하고 있는 것으로 확인되었다. 수컷과 암컷이 각각 세 마리가 있었고, 나머지 한 마리의 성별은 알 수 없었다. 또한 7마리의 수달 중 두 쌍은 서로 근연관계가 있는 것으로 밝혀졌다. 이 중 한 쌍은 어미와 새끼 또는 한배에서 태어난 새끼들인 것으로 보이며, 또 다른 한 쌍은 그 보다는 먼 배 다른 남매인 것으로 추정된다. 이들의 유전적 다양성은 유럽에 서식하는 수달 개체군과 유사한 수준임을 확인할 수 있었다.

본 연구는 기존 야생동물 생태 연구를 위해 직접 포획하여 유전자 시료를 채취하거나 전파발신기를 달아 추적하는 방법을 상당 부분 대체할 수 있다는 점에서 중요한 의의를 가진다. 기존의 직접 포획을 통한 연구 방법은 포획 과정에서 과도한 스트레스로 인한 부상 또는 폐사 가능성이 항상 존재하였다. 이러한 연구방식은 특히 소수의 개체만 남아 있는 멸종위기종이나 희귀종을 대상으로 하는 연구에는 그리 적합하지 못한 방법이다.

따라서 본 연구에서와 같이, 분변이나 털을 활용한 비침습적 유전자 시료 채취 방법은 직접 포획에 의한 연구 방법의 대안으로 각광 받고 있다. 본 연구를 통해 대구지역 수달 개체군을 대상으로 장기적 유전적 모니터링을 할 수 있는 토대를 마련했다. 또한 본 연구진이 사용한 방법을 이용하여 국내 여러 지역 수달을 대상으로 한 생태유전학적 연구를 진행할 수 있을 것이며, 다른 멸종위기종에 대해서도 포획하지 않고도 생태 및 유전적 연구를 수행할 수 있는 기반을 제공했다는 점에서 본 연구의 의의가 있다.

본 연구진이 사용한 수달의 유전자 분석은 기존에 개발된 마이크로새틀라이트(초위성체) 마커 및 성감별을 위한 유전자 마커를 활용하였다. 서울대학교 연구팀의 이번 연구 결과는 유전학 분야 국제학술지 Genes and Genomics 2011년 온라인 10월호에 게재되었다.

연구진 소개

서울대학교 수의과대학 야생동물유전자원은행 이항, 김경석 교수팀 - 수달 분변의 유전적인 실험, 분석 및 논문작성 등 연구 총괄
대구MBC, 대구지방환경청, 야생동물연합 - 연구기획, 수달 분변 채집
한국수달연구센터 한성용 박사- 수달 생태 연구 자문

연구 지원·협력 기관

대구 MBC
대구지방환경청
국립생물자원관
야생동물연합

본 연구는 2010년 8월에 대구 MBC에서 제작, 방영한 “도시에 사는 수달” 다큐 제작의 일환으로 기획되어 이루어졌으며, 수달 분변 채집은 대구 MBC팀, 대구지방환경청, 야생동물연합이 수행하였고 유전자 분석은 서울대 연구진이 수행하였다. 국립생물자원관은 전반적 연구과제와 연구비를 지원하였다.

문의처

서울대학교 수의과대학 야생동물유전자원은행
전화 02-888-2744, 880-1240, 880-1274
박한찬 연구원 010-2661-2308
전자우편 hanchanee@gmail.com
김경석 연구교수 전자우편 kyungkim@snu.ac.kr

참고자료

마이크로새틀라이트(초위성체) 마커 - 동식물의 DNA에 존재하는 짧은 염기서열이 반복되는 구조를 말한다. 이 반복 염기서열 구조는 유전체 내에 널리 분포하고 있어 표지 유전자로 유용하며, 친자 확인, 법의학 연구, 야생동물의 집단유전학 연구 등에 널리 쓰여지고 있다.

PCR - 중합효소 연쇄 반응(영어: Polymerase Chain Reaction, PCR)은 DNA의 원하는 부분을 복제·증폭시키는 분자생물학적인 기술이다. 이 기술은 사람의 게놈과 같은 매우 복잡하며 양이 지극히 미량인 DNA 용액에서 연구자가 원하는 특정 DNA 단편만을 선택적으로 증폭시킬 수 있다. 또한 증폭에 필요한 시간이 2시간 정도로 짧으며, 실험 과정이 단순하고, 전자동 기계로 증폭할 수 있기 때문에, PCR과 여기서 파생한 여러가지 기술은 분자생물학, 의료, 범죄 수사, 생물의 분류 등 DNA를 취급하는 작업 전반에서 지극히 중요한 역할을 담당하고 있다.(출처:한국어 위키백과)

침습적 및 비침습적 시료 채취 - 혈액이나 근육등 포획을 통하여 직접적으로 개체의 신체에 상해를 가해서 시료를 채취하는 것을 ‘침습적 시료 채취’라 하고, 이와 반대로, 개체에 아무런 상해를 가하지 않는 털이나 분변을 이용한 시료 채취 방법을 ‘비침습적 시료 채취’라 한다.

한국야생동물유전자원은행 개요
한국야생동물유전자원은행은 야생동물자원을 효과적으로 보전하기 위해 설립된 비영리 연구기관이다. 사단법인 천연기념물동물유전자원은행은 문화재청에 등록된 한국야생동물유전자원은행의 법인 명칭이다. 야생동물유전자원은행은 다음 4가지 사업에 중점을 둔다. 1)야생동물(포유류, 조류 및 양서‧파충류)의 혈액, 조직, 분변, DNA, 기생체 등 야생동물 연구에 필요한 생물 시료를 체계적으로 수집, 보존, DB화 한다. 2)수집한 연구소재와 관련정보를 연구자에게 제공하여 야생동물 질병, 계통진화 및 분류, 보전유전학, 보전생물학, 기초생물학, 생명공학, 비교의학 연구를 촉진시킨다. 3)야생동물 보전을 위한 유전학, 보전의학, 보전생물학 연구, 학술 및 교육활동을 수행한다. 4)유전자원 확보에 필수적인 천연기념물 동물 및 야생동물의 구조, 치료, 재활, 관리, 질병연구 및 관련 교육과 지원 사업을 수행한다.

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