왜 우리 몸의 외형은 좌우가 대칭인데 내부는 대칭이 아닐까? 미국 솔크 연구소 (Salk Institute)의 Juan-Carlos Belmonte 박사팀은 비타민 A로 알려진 retinoic acid가 배아 초기의 비대칭 신호의 영향을 완화시켜 외부가 대칭으로 발달하도록 한다는 사실을 발견하여 최근 Nature에 발표했다.

이번 연구에서는 zebra fish라는 물고기가 모델로 사용되었는데 사람에서와 마찬가지로 이 물고기에서도 외형은 대칭이지만 내부는 비대칭으로 되어 있다. 우리 몸의 패턴 형성은 위아래, 전후, 좌우의 세 개의 축을 따라 이루어진다. 이번 연구결과는 전후와 좌우 축 방향의 발달이 비타민 A에 의해 조절된다는 것을 보여준다. retinoic acid는 배아 줄기세포가 배아의 노드 영역에 들어가 신경계, 내장 기관, 그리고 몸의 다른 부분으로 발달할 세 층을 형성할 때 영향을 미친다.

노드 부근의 세포들은 그들이 배아의 좌우 어느 쪽에 있는지에 따라 다르게 행동하도록 지시를 받는다. 그런데 retinoic acid는 이 세포들이 좌우를 구별하는 신호를 무시하고 대칭으로 진행하도록 하는 역할을 한다. 더욱 흥미로운 것은 retinoic acid의 신호가 외부에서는 대칭으로 발달하도록 하지만 내부의 장기 배열은 비대칭으로 되도록 하는 역설적인 기능을 가지고 있다는 점이다.

한국과학기술정보연구원(KISTI) 제공