한국해양과학기술원(원장 김웅서, 이하 KIOST)은 독도에 서식하는 멸종위기종 유착나무돌산호(Dendrophyllia cribrosa)*의 유전체를 분석한 결과, 이들의 유전체 크기는 625 Mb로 염색체는 14쌍이며, 유전자 수는 약 30,490개에 달하는 것으로 확인하였다. KIOST는 이번 연구를 통해 독도의 생태 변화를 관찰할 수 있는 중요한 지표로 활용될 것으로 기대된다고 밝혔다. 

  * 유착나무돌산호는 돌산호목 나무돌산호과에 속하는 종으로, 이동성이 없는 고착성 생물로 남해안과 동해안 일부 지역에 제한적으로 분포함. 

유착나무돌산호는 멸종위기 야생생물 2급*으로 지정되어 있으며, 지난 2016년 독도에서 폭 5m, 높이 3m의 국내 최대 규모의 군락지가 발견된 바 있다. 이들은 열대해역의 산호류와 달리 미세조류와 공생하지 않는 비공생산호*로서, 공생산호*류들과는 다른 방향으로 진화되었을 것으로 판단되나, 그간 이에 대한 구체적인 연구결과는 제시되지 않았다.

  * 「야생생물 보호 및 관리에 관한 법률」에 의거, 현재 멸종위기에 처한 야생생물은 멸종위기 야생생물 1급, 멸종위기 우려가 있는 종은 2급으로 구분하여 관리함. 

  * 비공생산호: 단세포인 미세조류와 공생하지 않는 산호

  * 공생산호: 심바이오디니움(Symbiodinium) 속의 단세포인 미세조류와 공생하여, 다양한 형태의 생물학적 에너지원의 공급을 이들에게 의존함.

이에, KIOST 남해연구소 위해성분석연구센터 염승식 책임연구원 연구팀은 게놈연구재단(이사장 박종화, 이하 GRF) 김정은 박사 연구팀과 공동으로 지난 2020년 경상북도 울릉군 독도 똥여에서 유착나무돌산호를 채집하여 유전체를 해독 및 분석하고, 염색체 수준의 고품질 유전체 정보를 확보해 그 연구결과를 논문*에 게재하였다. 

  * KIOST 염승식, GRF 김정은 등, Genome Biology and Evolution 2022년 9월호(논문명: Comparative genome and evolution analyses of an endangered stony coral species Dendrophyllia cribrosa near Dokdo Islands in the East Sea)

연구 결과에 따르면 비공생산호인 유착나무돌산호는 공생산호류에 비해 Acyl-CoA 대사과정*과 탄수화물 수송자*와 관련된 유전자들이 확장되어 있어 이를 통해 세포 에너지를 얻는 것으로 확인되었다. 특히, 면역 관련 유전자들의 영향으로 외부 미생물들의 침입으로부터 자신을 보호하는 능력이 높을 것으로 예상된다. 

  * Acyl-CoA 대사과정: 지방산을 활성화하는 과정으로, 많은 에너지 공급에 필수적임. 

  * 탄수화물 수송자: 중요한 에너지원인 탄수화물을 세포 안·밖 및 세포간 이동시키는 역할을 하는 분자임.

KIOST 김웅서 원장은 “이번 연구성과로 향후 멸종위기 산호군락 보전에 새로운 패러다임이 마련되어 범지구적인 해양생태계 재앙을 막는데 기여할 수 있기를 바란다.”며, 아울러 “우리나라의 해양생물자원주권은 물론 고유영토에 대한 주권 수호에도 기여할 수 있기를 바란다.”고 밝혔다. 

이번 연구는 ‘독도의 지속가능한 이용연구(연구책임자 박찬홍)’와 ‘포스트게놈 다부처유전체사업’의 일환으로 수행되었으며, 향후 KIOST는 비공생산호류만이 가지는 대사작용 및 생리학적 특성을 규명하는 연구를 더욱 활발히 추진해 나갈 계획이다.