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- 전 세계 26개 인구에서 2,500명이 넘는 사람들의 유전적 구성을 비교 분석
- 약 2만5000년 전, 약 900세대 전에 시작되었다. 당시 동아시아인의 게놈 돌연변이 수가 급증
- 동아시아, 여전히 ​​잠재적인 동물원성 코로나바이러스의 주요 분포 지역

석기 시대에 초기 코로나 전염병?
코로나바이러스는 2만5000년 전에 동아시아에서 발생했을 수 있다.

선사 시대 전염병 :
빠르면 2만5000년 전에 동아시아에서 오래 지속되는 코로나바이러스 전염병이 있었을 수 있다. 이에 대한 증거는 동아시아인의 유전적 변화에 의해 제공되며, 오늘날까지 코로나바이러스 및 그 방어와 밀접하게 연결된 42개의 단백질 생산이 증가했다. 그러나 유럽과 세계의 다른 지역에서는 석기 시대 코로나바이러스 대결의 흔적이 없다. 

▲ 빠르면 2만5000년 전 동아시아에서 코로나 바이러스가 유행했을 수 있다.

지난 20년 동안 세 가지 코로나바이러스로 인해 SARS, MERS 및 SARS-CoV-2 등 동물에서 인간으로 도약했다. 동시에 중국과 동아시아의 박쥐 개체군에는 수많은 다른 코로나바이러스가 있는 것으로 알려져 있다. 

현재 코로나 전염병의 원인인 SARS-CoV-2는 추가 중간 숙주가 있는지 아직 확실하지 않더라도 박쥐에서 유래했을 가능성이 높다.

게놈에서 단서 찾기

호주 국립 대학교의 야신 소우일미(Yassine Souilmi)와 그의 동료들이 이제 발견했듯이 현대의 코로나바이러스 발생은 분명히 최초의 코로나바이러스 전염병이 아니다.
연구를 위해 그들은 전 세계 26개 인구에서 2,500명이 넘는 사람들의 유전적 구성을 비교 분석했다. 특히, 그들은 과거 코로나바이러스와의 대립의 증거를 제공하는 유전자를 찾고 있었다.

연구진은 "우리 종의 진화 역사 과정에서 자연 선택은 종종 바이러스와 상호 작용하는 단백질을 선호했다. 예를 들어 면역 보호를 향상시키거나 바이러스가 세포 기계에 탑승하기 위해 필요하기 때문"이라고 연구원들은 설명한다. 이러한 바이러스 상호 작용 단백질 (VIP) 중 420개가 SARS-CoV-2를 포함한 코로나바이러스로 알려져 있다.

이 단백질은 바이러스 압력하에서 집단에 이점을 가져오기 때문에 그들의 유전자는 전염병에서 우선적으로 전달되고 이 집단의 게놈에서 자신을 확립한다.
반대로, 그러한 유전자의 발생은 한 그룹의 사람들이 코로나바이러스의 선택 압력에 노출되었는지 여부와 시기를 보여준다. 

▲ 호주 국립 대학교의 야신 소우일미(Yassine Souilmi)와 그의 동료들이 이제 발견했듯이 현대의 코로나바이러스 발생은 분명히 최초의 코로나바이러스 전염병이 아니다.

과거 코로나바이러스 전염병의 신호

실제로 Souilmi와 그의 팀은 그들이 찾고 있던 것을 발견했다.
"코로나바이러스 VIP에 대한 우리의 분석은 여러 동아시아 인구에서 그러한 단백질에 대한 강력한 농축 신호를 발견했다"고 그들은 보고했다. 

대조적으로, 이 유전 신호는 다른 지역의 집단에는 없다. 연구자들이 보고한 것처럼 동아시아에서 점점 더 많이 발생하는 유전자 변이는 코로나바이러스와 관련된 단백질에 특이적인 반면 다른 바이러스 상호 작용 단백질은 크게 변경되지 않았다.

소우일미와 그의 동료들은 "이는 오늘날 동아시아인의 조상이 코로나바이러스와 관련된 단백질에 대한 강력한 선택을 가지고 있었음에 틀림없다"고 말했다.
즉, 과거 어느 시점에서 동아시아에서 더 심각하고 장기간의 코로나바이러스 전염병이 있었음에 틀림없다.

하지만 언제? 

이를 알아보기 위해 팀은 이러한 코로나 바이러스 관련 유전자 중 42개를 면밀히 조사했다. 

▲ 그림 2. CoV VIP의 선택시기 그림은 게놈의 모든 유전자 자리에서 선택 시작 시간 분포 (파란색 분포)와 비교해 CoV-VIP (분홍색 분포)에서 선택 시작 시간 분포를 보여준다. (출처: 관련 논문 An ancient viral epidemic involving host coronavirus interacting genes more than 20,000 years ago in East Asia)

2만5000년 전 바이러스 접촉
 
그 결과 코로나바이러스와 상호 작용하는 단백질에 대한 양성 선택은 약 2만5000년 전, 약 900세대 전에 시작되었다. 당시 동아시아인의 게놈 돌연변이 수가 급증했다.
“이 패턴은 25,000년 전에 바이러스 상호 작용 단백질에 대한 선택이 급증한 전염병의 발생과 일치한다”고 연구원들은 설명했다.

돌연변이의 시간적 패턴으로부터, 그들은 이 석기 시대 코로나바이러스 전염병이 여러 세대 동안 지속되었을 가능성이 있다고 결론지었다. 그래야만 선택이 희귀 대립 유전자를 그러한 높은 빈도로 유도할 수 있기 때문이다. 그런 다음 선택 압력이 다시 완화되고 전염병이 가라 앉았다. 아마도 인구가 대부분 면역이 되었기 때문일 것이다.
약 200세대 동안 동아시아에서는 코로나바이러스 관련 유전자 변이가 더 추가되지 않았다.

미래의 전염병에 대비한 지식

연구팀에 따르면 이러한 유전 데이터는 코로나바이러스가 현재의 대유행이 발생하기 수천 년 전에 인간에게 도약했으며 더 큰 전염병을 촉발했음을 보여준다.
이 석기 시대 전염병이 특히 동아시아를 강타한 것은 우연이 아닐 것이다.
이 지역은 여전히 ​​잠재적인 동물원성 코로나바이러스의 주요 분포 지역이기 때문이다.

소우일미와 그의 팀은 "고대 코로나바이러스와의 일종의 경쟁이 이미 동아시아의 선사 시대 인구에서 일어났을 수 있다"고 말했다. "우리의 원시적 바이러스 적에 대해 더 많이 알게 됨으로써 우리는 미래의 전염병을 예측하는 데 도움이 될 수 있는 진화 정보를 얻는다.“
(BioRxiv Preprint, 2021; doi : 10.1101 / 2020.11.16.385401)
출처 : BioRxiv

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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