예쁜꼬마선충

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꾸물꾸물

분류법: 동물계 선형동물문 쌍선강[1] 간선충목[2] 간선충과 신생선충속[3] 예쁜꼬마선충
학명 : Caenorhabditis elegans (Maupas, 1900)[4]
중국어: 秀麗隱桿線蟲[5]

1 소개

길이 1mm 정도의 작달막한 선충. 토양 속에서 박테리아를 먹고 자란다. 배양할 때는 대장균같은 걸 먹이로 준다. 25℃ 기준으로 알에서 깨어나 발생이 끝나는 데 3일쯤 걸리며 수명은 2~3주이다. 1mm라서 눈으로 보일 것 같지만, 눈꼽보다 작은게 눈 깜빡일 시간동안 찔끔찔끔 이동하기 때문에 육안으로 식별하기 힘들다. 뚫어지게 쳐다보고 있으면 조금씩 기어가는 길쭉한 점으로 보이긴 하나 투명한 몸뚱아리에 빛의 산란까지 겹쳐서 육안으로는 뚜렷하게 식별하기 힘들다.

선충인 만큼 환형동물과 같은 마디는 없고, 성별은 자웅동체와 수컷의 두 가지이다.

2 대표적인 연구생물체

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과학자 존 화이트[6]가 1986년에 전자 현미경으로 촬영한 예쁜꼬마선충의 예쁜단면.

생물학 중 유전공학이나 해부학, 신경과학 쪽에서 특히 많이 연구하는 생물이다. 개체에 상관없이 모든 정상적인 예쁜꼬마선충은 세포 숫자가 딱 959개(수컷은 1031개)이며 그중 신경세포가 또 딱 302개. 인간의 신경세포가 1000억 개인 것을 감안하면 뇌과학을 연구하기에는 안성맞춤이라 할 수 있다.

발생 과정에서는 원래 1090개의 세포가 만들어지지만 그중 정확히 131개가 유전적으로 프로그래밍된 과정을 딱딱 밟아서 세포자살을 행해 사라진다.

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예쁜꼬마선충의 신경다발 지도

이렇게 단순한 세포 구조와 더불어, 예쁜꼬마선충은 투명하여 광학 장비로 세포가 생기고 없어지는 과정을 쉽게 관찰할 수 있다. 1986년에 이미 존 화이트 박사에 의해 발생 과정에서 세포가 어떻게 분화되어 어떤 세포가 어디로 가는지 확인 되었으며 신경계도 어떤 뉴런이 어딨고 무슨 일을 하는지에 대한 뉴런 지도가 나왔을 정도다. 그래서 생물학자들은 이렇게 'Elegans'한 요 녀석을 진심으로 사랑하는 사람들이 많다.

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요 녀석의 뉴런지도

모든 뉴런을 파악하다 보니 과학자들은 이 녀석을 이용해 실험을 하게 되는데...


로봇에다 예쁜꼬마선충의 뉴런들의 연결 정보, 연결 강도를 넣고 실행시킨 것. 쉽게 말해 컴퓨터에다 어떠한 인위적인 정보 없이 오로지 예쁜꼬마선충의 뉴런 연결정보만 입력하여 살아있는 로봇[7]을 만들어 낸것이다. 흠좀무

착각하면 안되는 것이, 실제로 살아있지는 않다. 아직까지 학계에서는 시냅스의 연결 강도가 언제 어떤 곳이 강해지고 약해지는지 밝혀내지 못했다. 따라서 오픈웜 프로젝트는 불완전할수밖에 없는데, 문제를 해결하기 위해 기계학습방식을 채택하였다. 이는 실제 뉴런의 동작과는 크게 차이가 있기 때문에, 생명체로 볼 수 없다는 비판을 받고 있다. 쉽게 말해 그냥 프로그램

예쁜꼬마선충을 컴퓨터 안에서 가상으로 구현하고자 하는 OpenWorm이라는 오픈소스 계산생물학 프로젝트가 있다.

3 트리비아

이름의 어감이 엄청나게 귀엽다. 사실 외모도 이름처럼 조그맣고 이쁘다(고배율 광학현미경으로 하루종일 쳐다보고 있으면 마냥 귀엽지만은 않다…). 모에화가 충분히 나올 만한 이름이지만 다른 나라들은 대부분 따로 이름을 짓지 않아서 학명인 "시 엘레간스(C. elegans)"로만 부르고, 생물학 하는 사람 아니면 잘 알지도 못하는 생물이다 보니 아직까지 알려진 모에화 자료가 없다.
  1. ↑ '쌍선'은 '선충'의 線과 달리, 분비샘을 뜻하는 腺이다. 똥구멍(…)이 2개라서.
  2. ↑ 간선충은 간에 기생한다는 게 아니라, 거름(桿) 같은 데 산다는 뜻.
  3. ↑ Caenorhabditis: καινός (caenos) = '새로운, 최근의' rhabditis = '막대기 모양'
  4. ↑ 우아하다는 그 Elegance의 어원이 되는 라틴어 맞다. 그래서 ‘예쁜’꼬마선충. 학명 모에화 예쁜 꼬마니까 로리다 로리선충 하지만 성별이 이렇게 귀여운 아이가...
  5. ↑ 학명이 아니라 따로 이름을 지어 부르는 예는 고작 이 정도다!
  6. ↑ 그는 예쁜꼬마선충의 뉴런과 시냅스를 맵핑하기 위해 선충을 8000등분한 뒤, 단면을 하나하나 다 살펴가며 손으로 신경망을 전부 그려냈다!
  7. ↑ '인공지능'이 아니다. 사람이 인공적으로 의도한 행동은 아무것도 없기 때문. 다만 로봇은 음식을 먹을 수 없으므로 소리 신호를 음식 신호로 치환했을 뿐이다.