DNA 건강방어체계 2 : 후성적 변화

많은 사람들의 생각과는 달리 유전자의 운명은 태어날 때 정해지는 것이 아닙니다. 실은 그 반대에 가깝습니다.

DNA 규칙 자체는 바뀌지 않지만 환경에 따른 영향으로 일부 유전자가 활성화되거나 비활성화될 수 있습니다. 이때 영향을 끼치는 환경 조건은 평생 동안 숨 쉬고, 만지고, 먹는 것들이 모두 포함됩니다. 그런데 이런 현상을 바탕으로 하는 DNA의 건강방어 수단이 있으니, 바로 후성유전학(epigenetics)입니다. 그리스어 접두어 에피(epi)는 '~위에' 또는 '~인근에' 라는 의미로, 이런 환경적인 요인은 유전자의 발현이나 단백질 생성 기능을 조절하는 유전자의 기본적인 측면 이외의 요소라고 생각하면 됩니다.

 

후성유전학

후성유전학은 체내의 모든 세포가 동일한 DNA를 가지고 있는데, 어떻게 그토록 다양한 종류의 세포와 기능이 존재하는지를 설명해줍니다. 각 세포 주위의 조직 환경은 기관에 따라 다릅니다. 예컨대 심장 세포는 박동하고 혈액을 몸으로 펌프질 하는 전류를 만들 수 있는 유전 형질이 발현됩니다. 심장에 있는 유전자들은 심장 세포 주변 미세환경(microenvironment)의 영향을 받습니다. 안구 뒤쪽에 있는 망막의 세포들은 DNA로 빛을 인식하고 뇌가 시야로 해석할 수 있는 신호를 전송하는 단백질을 만듭니다. 망막 세포들은 아주 가까이에 있는 환경에 따라서 움직이고, 빛 자체에서도 영향을 받습니다. 놀랍게도 심장 세포와 망막 세포는 완벽히 똑같은 DNA 소스코드를 가지고 있지만, 사용하는 부분은 다릅니다. 코드의 어느 부분을 사용하는가는 기관의 미세환경과 DNA가 갖춰야 할 처리능력에 따라 결정됩니다.

 

후성적 발현에 영향을 주는 요인

후성적 발현은 고정되어 있는 것이 아닙니다. 심지어 하나의 장기 내에서도 변화가 생길 수 있습니다. DNA는 상황에 따라서 몸 안팎의 외부영향에 반응합니다. 후성적 발현에 영향을 주는 조건은 스트레스, 마음챙김, 수면, 운동, 임신을 비롯한 많은 내적 조건이 있습니다. 그리고 좋든 싫든 DNA의 활동에 변화를 주는 외적인 요소 중에는 우리가 먹고 마시는 식품들도 포함됩니다. 식물성 식품과 차, 커피에 든 생리 활성 물질은 DNA에 이로운 영향을 끼치는 후성적 효과가 있습니다. 패스트푸드와 인스턴트식품 같은 가공식품에 들어 있는 화학물질들고 DNA에 영향을 줄 수 있는데, 물론 그 영향은 부정적입니다. 후성유전학 덕분에 건강에 이로운 유전자는 증식되고 해로운 유전자는 봉쇄될 수 있습니다.

 

후성적 변화의 유형

음식과 환경은 후성적 변화를 야기할 수 있는데, 이런 요인이 어떻게 작용하는가를 이해하기는 조금 까다롭습니다. 대표적인 후성적 변화로는 메틸화(methylation)와 히스톤 변형(histone modificaton)이 있으며, DNA는 이런 메커니즘을 통해서, 자극에 대한 반응으로 적합한 유전자를 활성화하고 문제가 있는 유전자를 비활성화하는 방식으로 건강을 지킵니다.