후천적 생활습관이 유전자 발현에 영향을 준다.

 

후천적 생활습관이 유전자 발현에 영향을 준다.

선천적으로 가지고 난 유전자를 운명으로 생각하며, 좋은 유전자를 가진 사람은 우월하고 그렇지 않으면 낙심할 수 있습니다. 하지만 우리가 타고난 유전자가 모두 그래도 발현되는 것이 아니라 내가 어떤 생활 습관을 갖느냐에 따라 유전자의 발현이 달라질 수 있다는 후성 유전학이 계속해서 연구되고 있습니다. 그리고 후천적으로 발현된 유전자가 나에게서 끝나는 것이 아니라 그 후대에도 전달된다는 사실도 밝혀졌습니다.

인간이 가지고 있는 모든 유전자를 다 발현시킨다면 그것은 효율성이 떨어지는 일입니다. 많은 생명체들은 살아가기 위해 가장 효율적인 방법을 선택하고 진화합니다. 유전자도 마찬가지로, 우리 몸에 유전자가 우리가 살아가는데 필요하지 않다면 발현시키지 않는 다고 합니다.

여왕벌의 사례

이를 증거하는 대표적인 예로 여왕벌이 있습니다. 일벌과 여왕벌은 같은 부모에서 태어나 동일한 dna를 가지고 있습니다. 일벌과 여왕벌이 애벌레 시절이었을 때는 모두 일벌의 입에서 나오는 로열젤리를 먹습니다. 하지만 운이 좋은 암컷 애벌레 몇 마리가 선택되어 그들만이 집중적으로 로열젤리를 먹게 됩니다. 그들은 튼튼한 여왕벌의 유충이 되고 그 중 가장 빨리 성장한 한 마리만이 여왕벌로 탄생하게 됩니다.

지난 2011년 벌의 염기서열이 알려지고, 그 세부 사항이 알려지기 전까지는 막연히 여왕벌의 유전자가 일벌의 유전자보다 우수하다고 생각했을 것입니다. 그러나 둘의 유전자는 100% 같습니다. 로열젤리를 지속적으로 먹게 되면 dna 메틸전달효소가 억제되므로 dna 유전자 발현을 억제시키는 메틸기가 없어져 유전자 발현이 더 높아져 여왕벌이 되게 되는 것입니다.

우리 몸의 모든것을 만드는 설계도가 모든 세포에 dna형태로 새겨져 있습니다. 그렇지 피부 세포는 피부에 관련된 유전자만 발현되어 피부를 이루고, 머리카락은 머리카락에 관련된 것만 만듭니다. 약 3만개가 넘는 사람의 유전자 대부분은 함부로 발현도지 않도록 억눌러야 합니다.

그 기능을 하는 것이  ch3 메틸기와 히스톤 단백질입니다. 메틸기가 여왕벌이 될 수 있는 유전자들을 억제하여 일벌로 남게 만드는 것이지요. 흥미로운 것은 dna 발현을 억제하는 메틸전달효소를 많은 동물들을 비롯한 인간도 공유한다는 것입니다. 유전자 분석 연구에 따르면, 사람의 dna의 단 3%만이 생명과 관련된 유전자라는 것입니다. 나머지 97%는 왜 존재하는지에 어떤 역할을 하는지에[대해 밝혀지지 않았습니다.

사람또한 동일한 dna 메틸전달효소 유전자를 가지고 있으므로 어떤음식을 잘 먹으면 여왕벌처럼 변할 수 있을까요? 이처럼 후천적으로 어떤 영향을 받아 발현되는 유전자를 연구하는 것이 후성유전학입니다.

후천적인 유전자 발현은 다음세대로 이어진다.

후성유전학문에서 후천적인 생활 습관에 의해 발현이 달라질 뿐 아니라, 그 달라진 발현의 변화가 다음세대까지 전달된 다는 것이 가장 흥미로운 부분입니다.. 즉 메틸기가 dna에 결합함으로서 세포가 무엇이 되는지 뿐만아니라, 그 전 세대에서 무엇이었는지까지도 알 수 있다는 것입니다.

후천적 유전자 변화에 영향을 주는 것은 식습관 뿐만아니라 스트레스도 해당합니다. 후성유전학과 스트레스와의 관계에 대해 조금더 자세히 알아보도록 하겠습니다. 오늘은 쥐의 실험을 통해 이를 살펴보겠습니다.

태어난지 얼마 지나지 않은 새끼 쥐들을 어미쥐와 하루에 3시간씩 14일동안 떨어뜨려 놓아 스트레스를 주었습니다. 그리고 이 새끼 쥐들이 어른 쥐가 되었을 때 행동하는 패턴을 살폈습니다. 그 결과 스트레스에 노출된 쥐들은 위험이 있는 상황을 이겨내지 못하고 포기하는 경향을 발견했습니다. 이 특징은 그 다음 세대에서도 나타났습니다. 그 다음 세대의 쥐들은 그 어떤 스트레스 노출이 없었음에도 불구하고 말이지요.

1세대에서만 스트레스 노출이 되었지만 2세대에서도 이러한 결과가 나오는 것으로 미루어보아 후성유전학적 인자는 대를 있는 다는 것을 알 수 있습니다.