온도 변화에도 생체시계가 일정한 속도로 유지되는 원리가 밝혀져 눈길을 끈다.
한국과학기술원(KAIST)은 수리과학과 김재경 교수가 미분방정식을 이용한 수학적 모델링을 통해 온도 변화에도 생체시계의 속도를 유지하는 원리를 발견했다고 5일 밝혔다.
김 교수는 이번 연구를 통해 생체시계 내에 존재하는 핵심단백질 Period2의 분해가 두가지 방법으로 발생하는 것을 밝혀냈다. Period2는 12시간 동안 증가하고 12시간 동안 분해되는 리듬을 평생 반복하는데 하나는 매우 빠른 속도로, 나머지 하나는 매우 느린 속도로 분해가 이뤄진다는 것.
또 이 과정에 두가지 방법의 비율을 조절하는 것이 Period2에 존재하는 인산화 스위치(Phosphoryltion switch)라는 것도 찾아냈다. 인산화 스위치는 온도가 올라갔을 경우 느리게 분해되는 Period2의 양을 늘려 분해 속도를 늦추거나, 온도가 내려갔을 경우 빠르게 분해되는 비율을 늘려 생체시계의 속도를 조절한다는 설명이다.
김 교수는 인산화 스위치를 조절할 수 있는 약이 개발된다면 잦은 해외 출장으로 인한 시차 등에 의한 '생체 시계 고장 예방' 등에 기여할 것으로 보고 있다. 그는 "이번 성과를 통해 우리나라에서 아직은 부족한 생물학과 수학의 교류가 활발해지길 기대한다"며 "수학이 생물학의 난제들을 해결하는데 기여할 수 있음을 알리고 싶다"고 말했다.
이번 연구는 듀크-국립 싱가포르 의과 대학 데이빗 벌십(David Virshup) 교수 연구팀, 미국 미시간대학(University of Michigan, Ann Arbor) 데니 폴저(Daniel Forger) 교수와의 공동연구로 진행됐다.
/자료사진=이미지투데이
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