유전자 스위치

유전자 스위치 - 최신 과학으로 읽는 후성유전의 신비
장연규 지음 / 히포크라테스 / 2023년 10월

유전자가 같아도 삶이 달라지는 이유는 후성유전 시스템

연세대학교 시스템생물학과 교수로 오랜 시간 후성유전학 강의를 진행한 장연규 선생님은 강의 자료를 토대로 후성유전학의 기본 원리와 최신 연구결과 동향, 전망에 대해 소개해 주고 있어요.

인간 세포의 DNA에는 유전정보가 압축돼 있는데 우리 몸은 유전자에 있는 모든 정보를 사용하지 않아요. 필요에 따라 일부분의 압축포장을 벗기고 사용해요. 이때 DNA의 정보를 사용 여부를 선택하는(켜고 끄는) 시스템이 바로 후성유전 시스템(유전자 스위치)인데요. 태어날 때부터 가지고 있는 유전자는 변하지 않지만, 생활습관, 식성, 주변 활동, 후천적인 노력 등에 의해 유전자 스위치의 위치가 바뀌어요. 같은 유전병을 가지고 있어도 생활방식에 따라 병이 빨리 오기도 하고, 늦어지거나 아예 발현되지 않을 수도 있는 거예요.

후성유전학은 생명체가 태어나고 성장하며, 자손을 남기는 것처럼 생명 현상의 모든 것과 관련이 있어요. 유전자의 형태와 구조, 후성 유전이 영향을 끼치는 과정을 그림과 함께 쉬운 글로 설명해 주셔서 저도 읽으면서 혼자 '아하!' 소리를 몇 번을 냈어요. 옆에 있는 남편에게 이 신비로운 사실들을 전달해 주기도 했지요
'머리도 좋은데 경제적인 능력도 있으면 혼자 살고 싶은 마음이 있겠지요. 난자가 좀 그렇데요.'
'땀이 나는 사람과 땀이 없는 사람이 만나면 다음 세대는 몸의 부위별로 땀이 날 수도, 안 날 수도 있다네요.'
'점차적으로 소식을 해야겠어요.'
'암도 줄기세포가 있다네요.'
문과생의 피가 흐르는 저는 이렇게 이야기를 시작하지요. 재밌는 건 같이 나눌수록 배가 되니까요 ㅎㅎ
물론 책에는 아래와 같이 과학적으로 설명되어 있어요.

[단성생식을 막아라]
;자, 여기서 난자의 입장에 서서 생각을 한번 해봅시다. 정작 자신은 정자와는 비교도 되지 않을 정도로 중요하고 큰 역할을 하는데 그리고 자신은 모든 요소와 환경을 다 갖추고 있는데, 구태여 정자를 만나기 위해 시간을 들여가며 기다릴 필요가 있느냐는 것입니다. p.179

[인간 여성의 모자이크 형질]
;예측과는 달리 그녀는 땀샘이 있는 피부와 땀샘이 없는 피부가 섞여 있는 모자이크 형태의 피부를 가지게 됩니다. 즉 땀샘을 가진 피부와 무발한증 피부가 섞인 특이한 형질이 발현된 것입니다. 우열의 법칙으로 설명할 수 없는 이런 현상은 왜 나타나는 것일까요? p.155

[건강하게 오래 살기 위해서는 소식이 중요]
;생명체는 에너지를 얻기 위해 포도당을 분해하는데, 이 과정에 NAD가 반드시 필요하다는 사실입니다. 따라서 섭취한 음식물의 양이 많으면 투입되어야 할 NAD의 양도 함께 늘어납니다. 분해해야 할 포도당이 많아서 NAD를 많이 소비하면 후성유전 조절효소인 NAD 의존적인 아세틸기 제거효소의 활성이 감소할 수밖에 없습니ㅣ다. p.250

[암 환자 생존율 개선을 위한 새로운 전략]
;악성종양에는 대부분 암 줄기세포가 들어 있으므로 항암제를 써도 암세포를 완전히 죽일 수는 없습니다. 암 줄기세포는 항암제를 세포 밖으로 배출하는 펌프 기능이 매우 발달해 있기 때문에 그렇습니다. p.232

다윈에 가려진 라마르크의 부활, 완벽한 압축포장 전문가 DNA, 단성생식을 하고 싶어 하는 난자, 땀이 나는 곳과 나지 않는 곳이 모자이크처럼 분포하는 신체, 후성유전학 관련 암 치료제 보리노스태트, 몸의 부위마다 다른 체온, 유전이 아닌 경험으로 만들어지는 모성본능 등등 읽으면서도 흥미로운 이야기들이 소개되어 있어서 지루할 틈이 없었네요. 교수님의 친절한 설명으로 후성유전 시스템이 대단하다는 생각이 들어 처음부터 다시 훑어보았어요.

책에서는 후성 유전자가 같아도 어떤 선택과 노력을 했는지에 따라 삶이 달라질 수 있음을 이야기하고 있어요. 부모에게서 물려받은 형질이 나의 모든 것이 아니라는 거죠. 태아가 뱃속에서 자라는 동안에도 수많은 후성 유전적 선택이 일어나고, 태아의 형질을 바뀐다고 해요. 나이, 음식, 공해물질, 스트레스, 유아기에 겪은 부모와의 유대감 등 유아기에 겪은 경험들도 뇌에 새겨져 자손에게 유전되기도 하고요. 이래서 조상님들도 태교도 중요하지만 양육, 교육도 중요하다고 소리 높여 이야기한 거네요.

;후성유전은 기본적으로 우리 몸을 구성하는 체세포에 새겨진 후성유전적 변화가 모세포에서 딸세포로 전달되는 세포 간 유전을 의미합니다. 하지만 흥미롭게도 생식세포에 새겨진 후성유전적 정보는 세대 간에 유전되기도 합니다. DNA가 아닌 후성유전 조절 시스템에 새겨진 정보도 유전될 수 있으며, 후성유전 조절 시스템이 환경의 영향을 받는다는 것도 조금씩 밝혀지고 있습니다. p.20

내 삶의 주인은 역시 '나'였네요. 내가 처한 환경에 핑계를 대며 피하기만 할 것이 아니라 적극적으로 선택하고 노력한다면 타고난 유전자를 바꾸고 운명을 개척할 수 있다는 말에 왠지 모를 두근거림이 생기네요. DNA에 좋은 흔적과 기록을 남겨 나뿐만 아니라 다음 세대에게도 더 좋은 방향으로 나아갈 수 있는 기회를 더 많이 가질 수 있기를 저도 희망해 봅니다.


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출판사로부터 책을 제공받아 읽고, 주관적으로 작성한 서평입니다

어머니는 6년 전 직장암 수술을 하셨어요. 고도로 발전된 과학기술로 수많은 비밀이 풀리고 있고, 암도 이제는 불치병이 아니라고 어머니를 위로하고 나 자신에 대한 자책과 후회도 덜어 내며 수술 후 5년이 경과하며 완치되었다는 말을 병원에서 들었어요. 휴~하고 1년이 지난 올해에는 아버지가 전립선암 판정을 받고 방사선 치료를 하셨어요 아버지는 방사선 치료 후 암의 크기가 작아졌으니 치료는 그만해도 된다고 하셨지요. 그래도 여전히 피부발진으로 고생하고 계셔서 건강식품을 꾸준히 챙겨 드리고 있는데 덕분에 피가 날 정도로 긁는 행동은 더 이상 나타나지 않고 있어요. 그래도 왠지 주변을 서성이고 있는 것 같은 느낌이 들어요. 기억에서 멀어지면 다시 코앞까지 들이닥칠 것 같은 불안함이 있어요. 언제나 남의 일이라고만 생각했기에 막상 코앞에서 일이 벌어지니 온갖 질문들이 동동 떠다녔어요. 암이 발생하는 이유는? 왜 위험한 거지? 전이는 왜 되는 걸까? 완치라는 말을 할 수 있는 걸까? 등등등 여러 가지 의문들에 대한 답을 [유전자 스위치(장연규 지음, 히포크라테스)]를 읽으면서 찾아보았어요. 왠지 장연규 교수님을 인터뷰하는 기분이었어요. ㅎㅎ