바다 달팽이도 학습한다…RNA 분자 변화가 핵심

바다 달팽이의 학습 과정에서 특정 RNA 분자가 핵심적인 역할을 한다는 연구 결과가 나왔다.

27일(현지시간) 한 황 연구원팀은 바다 달팽이의 학습과 시냅스 리모델링 과정에서 전달 RNA(tRNA) 분자 변화가 동반되는 방식을 규명했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 '사이언스 시그널링'에 게재됐다.

연구팀은 신경생물학 연구에 널리 쓰이는 모델 생물인 '캘리포니아 군소'(Aplysia californica)를 이용해 행동 습관화를 연구했다. 행동 습관화는 특정 자극에 점차 반응이 줄어드는 기초적인 학습 형태다.

연구팀은 군소의 수관에 물을 부드럽게 분사해 방어적인 위축 반사를 유도했다. 이후 동물이 자극에 익숙해지는 동안 신경계를 관찰했다.

관찰 결과, 군소가 자극에 습관화되면서 수십 개의 tRNA가 구조적 변형을 겪었다. 특히 'N6-이소펜테닐아데노신'이라는 아미노산 변형체의 양이 증가하는 것이 확인됐다.

주목할 점은 tRNA 자체의 발현은 일정하게 유지됐다는 것이다. 이는 습관화 과정이 tRNA를 변형시키는 효소의 활동을 변화시켰을 가능성을 시사한다.

연구팀은 또한 습관화된 군소에서 먹이 섭취와 관련된 작은 RNA 변형체의 양이 예상치 못하게 변하는 것을 발견했다. 연구팀은 이 현상이 포식자의 존재를 암시하는 혐오 자극에 반응해 먹이 섭취 행동을 억제하는 해양 연체동물의 행동 패턴과 관련 있을 수 있다고 추정했다.