사람과 가장 가까운 반려동물인 개. 개는 사람과 얼마나 가까운 것일까?

사람~개 사이의 유사성을 새로운 관점에서 탐색했더니 생각보다 훨씬 더 가까웠다.

개는 사람과 같은 공간에서 거의 붙어서 생활한다. 사람과 개가 공유하는 것은 공간뿐이 아니다. 상당 부분, 음식도 공유한다. 사람과 개 사이의 유사성을 파악하기 위해, 둘의 장내 미생물을 들여다 봤다. 결과는 지금까지 생각했던 것 보다 사람과 개 사이는 훨씬 가까웠다.

독일 하이델베르크에 있는 유럽분자생물학실험실(European Molecular Biology Laboratory)의 루이스 페드로 코엘료(Luis Pedro Coelho) 박사와 동료들은 네슬레 연구소(Nestlé Research)와 공동으로 개의 장내 미생물 군집(microbiome)을 분석했다.

그랬더니 개의 장내 미생물은 사람의 장내 미생물 과 매우 유사했다. 사람의 장내 미생물은 돼지나 생쥐의 장내 미생물이 유사한 정도에 비해서 훨씬 더 개의 장내 미생물과 가까웠다. 몸 속 깊은 곳에서 사람과 개는 이미 통하고 있었다.

이번 논문의 교신 저자인 루이스 페드로 코엘료 박사는 “우리들은 사람의 장내 유전자 내용과 개의 장내 유전자 내용 사이의 많은 유사성을 발견했다. 우리들이 원래 생각했던 것보다 사람의 가장 좋은 친구는 훨씬 더 가깝다”고 말했다.

개똥 샘플 채취해서 유전자 분석 

연구자들은 개의 장내 미생물과 먹이 사이의 상호관계를 조사했다. 64마리의 개를 조사했는데, 이 중 32마리는 비글이고 32마리는 리트리버였다. 이들 중 절반은 날씬했으며, 절반은 과체중이었다.

이들에게 상업적으로 구입이 가능한 사료를 4주 동안 먹인 뒤, 두 그룹으로 나눠서 한 그룹은 고단백질 사료와 저탄수화물 사료를 제공했다. 다른 그룹은 고탄수화물과 저단백질 사료를 4주 동안 제공했다.

4주와 8주째에 129개의 개똥 샘플에서 DNA를 추출해서 1,247,405개의 유전자를 포함하는 장내 미생물 군집 목록을 작성했다.

이 같이 얻은 개의 장내 유전자 목록을 인간의 유전자 목록 및 돼지와 생쥐의 유전자 목록과 비교했다. 그리고 인간과 동물 유전자의 유사성을 측정하는 한편, 먹이의 변화에 대해 장내 미생물 군집이 어떻게 반응하지는지를 측정했다. 물론 개와 사람의 장내 미생물 군집이 매우 유사하지만, 정확히 같지는 않다.

연구팀은 인간과 개, 돼지, 생쥐의 장내 미생물이 얼마나 유사한 지를 정량적으로 측정하기 위해, 유전자 판독 내용을 모아서 비교했다.

유전자를 비교하기 위해 메타히트(MetaHIT)와 HMP으로 판독한 내용을 참조하면 유사성이 떠 뚜렷이 나타난다. 개 장내 미생물을 판독한 목록의 63%는 인간 미생물 목록에 포함되었지만, 돼지는 32.9%, 생쥐는 19.9%에 머물렀다.

유전자 목록 사이의 겹치는 부분을 측정하기 위해 연구팀은 같으느 척도를 이용해  장내 미생물 유전자를 모아서 비교했다. 역시 개의 장내 유전자 풀이 인간의 미생물 군집과 가장 많이 겹쳤다. 인간과 개 사이에 겹치는 부분은 26%였으며, 생쥐는 4.9%로 가장 적었고, 돼지는 11.0%로 중간이었다.

계통발생적으로 인간과 개, 돼지 및 생쥐는 서로 유사한 유전적 거리를 가지고 있다. 약 9,700만 년 전까지는 이들이 공통 조상이었던 것으로 추정된다. 그러나 포유류 왕국에서 먹이의 차이에 따라 서로 달라졌다. 특히 개는 인간에 의해 길들여지면서 음식을 인간과 공유하곤 했다.

먹거리로 사람과 개의 건강 연구 

개는 인간에게 가장 가까운 애완동물이자 반려동물이므로, 개의 웰빙이 인간에게도 매우 중요하다.

그러므로 개의 비만이 점점 늘어나는 것이 인간에게 큰 불행의 원인을 제공한다. 서구에서 개의 약 절반이 이상적인 체중을 넘어선 과체중을 보이고 있다.

인간과 마찬가지로 개도 먹이를 적게 주는 것이 개의 건강에 큰 도움을 준다. 그러나 칭얼대는 반려동물에게 먹이를 적게 주는 것이 인간에게는 큰 스트레스이다.

개의 경우 고단백질 먹이가 근육을 잃지 않고, 체중을 줄이는데 효과적이지만, 사람에게는 반대로 저탄수화물 먹거리가 최소한 단기적으로는 체중을 줄이는데 효과적이다.

이번 발견은 인간의 음식물 섭취에 대한 연구를 수행할 때 좀 더 정확한 데이터를 수집하기 위해서는 개가 돼지나 생쥐보다 더 좋은 모델이 될 수 있음을 암시하는 것이다. 반대로 개에게 좋으느 먹이가 무엇인지를 연구할 때도 인간이 좋은 모델이 될 수 있다.

반려동물을 가진 많은 사람들은 반려동물을 단순한 애완동물로 생각하지 않고 가족의 일원이나 사람처럼 생각하기 때문에 먹이나 생활습관에서 점점 더 사람을 닮아간다.

이중에는 개의 비만이 늘어나는 부작용도 포함된다. 개나 사람에게 먹거리의 변화가 가져올 수 있는 차이를 연구하는 것은 매우 중요하다.

이번 연구결과는 오픈액세스(open access)저널인 마이크로바이옴(Microbiome)에 실렸다.

<이 기사는 사이언스타임즈(www.sciencetimes.co.kr)에도 실렸습니다. 데일리비즈온은 직접 작성한 글에 한해 중복송고를 허용합니다.>