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임신부의 식사가 자녀의 성격과 건강에 결정적인 역할을 할 가 능성이 큰 것으로 드러나고 있다.

과학자들은 최근 노랑쥐라는 특정한 쥐를 대상으로 한 실험에 서 임신 기간에 먹는 음식이 자녀의 유전자를 활성화시킬 수 도, 잠재울 수도 있다는 사실을 밝혀냈다.



노랑쥐에는 털의 색깔과 비만, 당뇨병, 암 등의 발병을 결정하 는 유전자 옆에 유전자의 발현 여부를 결정하는 방아쇠와도 같 은 부위가 있다.



그런데 새끼를 임신한 노랑쥐에게 비타민 등 영양보충제를 먹였더니 방아쇠가 새끼쥐 유전자의 스위치를 꺼버렸다. 결과적으로 뚱뚱한 암컷 노랑쥐에서 보통 몸피의 갈 색쥐가 태어났으며 이 새끼쥐는 날씬하고 건강하게 자라고 있 다. 새끼쥐는 암쥐와 유전자 배열은 같았다. 이는 새끼쥐의 변 화가 숫쥐의 유전적 영향 때문이 아님을 뜻한다.



뚱뚱한 노랑쥐(왼쪽)가 임신 때 영양보충제를 먹은 뒤 태어난 날씬한 갈색 새끼쥐



과학자들은 종(種)에 관계없이 임신한 동물이 먹는 음식에 따 라 새끼의 질병이 결정된다는 사실을 어렴풋이 알고 있었다. 미 국 듀크대의 랜디 지르틀 박사가 ‘분자 및 세포 생물학’ 최근 호에 발표한 노랑쥐 실험 결과하면서 “최근까지 몰랐던 이유 가 밝혀지고 있다”고 말는 그 이유를 알려주는 것이다.



이 연구결과는 비교적 최신 학문인 ‘방아쇠 이론’(후성설)의 시금석이 될 듯하다. 방아쇠 이론은 임신부의 식사, 스트레스 등이 유전자의 배열 구조는 바꾸지 않지만 기능에 영향을 미친 다는 학설이다.



방아쇠 역할을 하는 요소들은 자녀의 심신의 성향을 결정할 뿐 아니라 암, 뇌중풍, 당뇨병, 정신분열병, 우울증 등의 질환 발 병과도 연관이 있는 것으로 알려져 있다.



방아쇠 이론은 지금까지 과학에서 풀지 못했던 질문에 대한 해 답을 보여준다.



예를 들어 일란성 쌍둥이 중 하나는 정신분열병이 발현하고 다 른 하나는 멀쩡한가. 왜 질병을 결정하는 특정 유전자에 민감하 게 반응하는 사람이 따로 있는 것일까.



이런 질문을 풀기 위해 방아쇠 이론 학자들은 새로운 사실에 주 목했다.



가속페달 또는 제동장치의 역할을 하는 ‘메틸화(化)’라는 현 상이다. 메틸화는 물질이 메틸기를 갖게 되는 반응을 말한다. 특정 유전자에 메틸기가 붙으면 기능이 활발해지기도, 잠자게 되기도 한다. 메틸기란 메탄(CH4)에서 수소 H 하나가 빠진 CH3 가 붙어 있는 물질.



메틸기는 진화 과정에서 인체에 침입한 바이러스나 세균 등 ‘침입자 잔당’의 활동을 잠재우기도 한다. 이 잔당은 ‘트랜 스포슨’이라고 불리는데 인체 유전자의 40%를 차지한다.



메틸기는 또 임신 전후 과정에서 부부에게서 물려받은 서로 다 른 코드의 유전자가 특정 방향으로 발현하도록 하는데 이 때문 에 임신 때의 음식이나 환경이 중요한 것이다.



정자와 난자가 만나 배아가 만들어질 때 정자와 난자는 각각 다 른 형태로 메틸화된 유전자를 갖고 있으므로 서로 자신의 코드 에 따르기를 요구한다. 이처럼 수정 이후 ‘화학적 부부싸움’ 이 벌어질 때 외부 환경이 중요한 것이다. 이때 여성이 음식이 나 환경 등에 직접 반응할 수 있는 ‘주도권’을 가지므로 난자 가 부부싸움에서 유리하다.



베일로 의대의 아서 보데 박사는 “우리는 유전자 배열과 여러 방아쇠들이 모자이크된 존재”라고 말했다. 그는 DNA 배열이 암 호문에 비유된다면 방아쇠들은 글자를 만드는 프로그램 격이라 고 말했다. 알파벳 문자는 26개에 불과하지만 실제 글자로 나타 날 때는 다양한 크기, 글꼴, 대문자 또는 소문자, 밑줄 또는 음 영에 따라 온갖 형태를 띠는 것과 같은 이치라는 것.



순간적으로 어떤 환경에 노출돼 메틸화가 진행되면 이것이 어 떤 동물이나 사람을 평생토록 규정할 수 있다. 메틸화는 여러 요인으로 시작되지만 메틸기는 거의 전적으로 섭취하는 음식에 서부터 나온다. 그래서 임신부가 먹는 음식이 매우 중요한 것이 다.



지르틀 박사는 털 색깔을 결정하는 유전자 바로 옆에 트랜스포 슨이 있는 쥐를 골라 살펴봤다. 트랜스포슨은 털 색깔을 결정하 는 유전자에 영향을 미쳐 털을 노랑, 얼룩반점에 노란색, 갈색 등으로 결정한다.



지르틀 박사는 메틸화가 과도하면 어떤 영향을 받는지 알아보 기 위해 임신한 쥐에게 비타민 B12, 엽산, 콜린, 베타민 등을 복용케 했다. 그랬더니 메틸기가 트랜스포슨의 역할을 잠재웠 고 정상적 색깔인 갈색쥐가 태어났다.



과학자들은 아직 어떤 영양소가 정확히 트랜스포슨을 잠재우는 지 정확히 모른다. 지르틀 박사는 “메틸기가 풍부한 보충식품 이 비만이나 암의 위험을 잠재울 수 있지만 이것이 되레 해가 될 수도 있다”고 말했다.



1980년대의 역학조사는 엽산을 적게 섭취한 여성은 신경관이 결 손된 아기를 출산할 가능성이 높다는 결론을 내렸고 이후 미국 인들은 엽산 섭취를 늘렸다. 그러나 최근에는 엽산이 비만, 자 폐증 증가와 관계있을지 모른다는 주장이 나오고 있다. 또 정신 의학자들은 방아쇠 역할을 하는 물질이 정신분열병에 미치는 영 향에 대해 연구하고 있다. 캐나다 맥길대의 마이클 민니 박사 는 “출생 직후 메틸화는 공포, 자신감 등의 형성에 결정적 역 할을 한다”고 설명했다.



(www.nytimes.com/pages/health/mutrition/index.html)



이성주기자 stein33@donga.com