우리 몸의 시계는 어떻게 돌아갈까? 2017년 노벨상으로 본 생체시계의 원리

밤이 되면 졸리고 아침이면 눈이 떠지는 것은 우리 몸 안에 시계가 있기 때문이에요. 이 생체시계가 어떻게 작동하는지 밝힌 연구가 2017년 노벨 생리의학상을 받았어요. 자료는 이 수상 연구를 정리한 글이에요. 처음 궁금증이 생긴 순간부터 유전자 발견, 원리, 생활 속 의미까지 차례로 볼게요.

생체시계에 대한 궁금증은 어디서 시작됐을까?

자료에 따르면 18세기 프랑스 천문학자 드 메랑은 미모사 잎이 낮에는 열리고 밤에는 닫히는 것을 관찰했어요. 궁금해진 그는 미모사를 햇빛이 들지 않는 어두운 곳에 두었는데도 잎이 같은 시간에 열리고 닫혔어요.

이는 식물이 바깥 빛만 따르는 것이 아니라 안쪽에 스스로 시간을 재는 장치가 있다는 뜻이었어요. 대부분의 생물은 하루의 환경 변화를 미리 예상하고 그에 맞춰 몸을 준비해요.

누가 어떤 유전자를 찾았을까?

2017년 노벨상은 제프리 홀, 마이클 로스바시, 마이클 영 세 과학자가 받았어요. 이들은 초파리를 모델 생물로 써서 하루 리듬을 조절하는 유전자를 분리했어요.

자료는 1984년 홀과 로스바시, 영이 period 유전자를 분리했고, 1994년 영이 두 번째 유전자인 timeless를 찾았다고 소개해요. timeless가 만드는 TIM 단백질은 정상적인 생체 리듬에 꼭 필요해요.

지원 동기는 그 회사만의 이유를 하나 찾아 두면 훨씬 설득력이 생기더라고요. 관심 있는 직무의 하루 일과를 한번 알아 두는 것도 좋을 것 같아요.

시계는 어떤 원리로 돌아갈까?

핵심은 음성 피드백이에요. period 유전자가 만든 PER 단백질은 밤사이 세포 안에 쌓이고, TIM과 결합해 세포핵 안으로 들어가요. 그리고 자기 유전자의 작동을 멈추게 해요.

그러면 PER이 점점 줄어들고, 줄어들면 다시 유전자가 켜져 PER이 만들어져요. 이렇게 쌓였다 줄었다를 반복하는 데 약 24시간이 걸려서 하루 주기의 시계가 만들어져요. 이후 다른 유전자들이 더 발견되며 시계의 정밀한 조절 장치가 밝혀졌어요.

생활 속에서는 어떤 의미가 있을까?

생체시계는 수면뿐 아니라 체온, 호르몬 분비, 혈압, 대사까지 하루 리듬에 맞춰 조절해요. 그래서 해외여행 뒤 시차증을 겪거나 밤샘이 잦으면 피곤하고 소화가 잘 안 되는 거예요.

교대 근무처럼 생체시계와 생활 시간이 오래 어긋나면 여러 건강 문제와 관련될 수 있다는 연구도 많아요. 아침 햇빛을 쬐고 잠자는 시간을 일정하게 지키는 것이 시계를 맞추는 기본 습관으로 알려져 있어요.

과제와 발표에서 활용하는 팁

발표에서는 미모사 실험으로 궁금증을 연 뒤, 유전자 발견 연표, 피드백 원리 그림, 생활 속 사례 순으로 이어 가면 흐름이 좋아요. 피드백 원리는 쌓이면 멈추고 줄면 다시 만드는 시소처럼 설명하면 쉬워요.

보고서에서는 초파리 같은 모델 생물이 왜 연구에 쓰이는지도 덧붙이면 좋아요. 세대가 짧고 유전자 조작이 쉬워서예요. 연구 내용은 노벨위원회 공식 발표 자료로 한 번 더 확인하세요.

출처 메모: 2017 노벨 생리의학상 생체시계 연구 정리. 정리와 검토는 캠퍼스다운 편집부가 맡았고(2026-10-22), 과제에 인용할 때는 원문과 공식 자료를 함께 확인해 주세요.