말라리아 매개 모기의 계통에 관한 분자 및 발생학적 접근

초록

Anopheles gambiae complex는 아프리카의 사하라사막 이남지역에 서식하면서 인간에게 말라리아를 매개하는 방역학적으로 매우 중요한 분류군으로 형태적으로는 구분이 되지 않는 6종의 sibling species로 구성되어 있다. 이들 complex에 대한 연구는 방역학적으로 매우 중요하다. 초파리 등의 연구를 통해 inversion의 기원은 monophyly한 것으로 알려져 왔다. 이 complex의 계통관계를 inversion에 의거해 살펴보면 2La inversion은 기존의 계통 관계나 inversion의 monophyly하다는 가설로서는 설명이 되지 않는다. 2La inversion 부위 내외에 존재하는 유전자의 염기서열을 결정하여 분석해보면 An. gambiae (+/+)와 An. merus(+/+)가 두 종으로 분화된 후 An. merus에서 2La inversion이 일어났고 (첫번째 event), An. arabiensis에서도 inversion이 독자적으로 일어나서 (2번째 event) An. gambiae로 전이 (introgression) 되었다는 설명이 가장 parsimony하다. 한편 3종의 초파리 에서 초기 발생에 관련된 hairy 유전자의 mRNA 발현 양상을 胚발생 단계별로 조사하여 상호 발생시간차 (heterochrony)를 조사하고 아울러 배발생 단계별 형태 변화를 vital 현미경 상에서 직접 관찰함으로써 특정 유전자의 발현양상과 형태 변화 사이의 상호 관계를 정량적으로 비교 분석하였다. 연구 결과 D. simulans, D. melanogaster, D. pseudoobscura에서 배 형태 발생 및 hairy 발현양상이 계통 관계와 상관성을 보여주었다. 이러한 연구 결과는 zygotic cell 초기에 관여하는 hairy의 발현에 종간 시간차가 있음을 확인해 주는 것으로서 종간 진화 양상의 차이는 발생의 아주 초기에 관여하는 유전자의 발현 차이로부터 시작하여 이 차이가 세포단계의 차이 그리고 결국에는 종간 차이라는 큰 변화로 이어질 것이라는 진화 가설을 뒷받침해 주는 연구라 할 수 있다.