‘엄마의 DNA’가 훗날 당신의 노화를 결정짓는다(연구)

당신이 나이가 들어도 남들보다 건강을 유지하고 있다면 어머니에게 감사해야 할 일이다. 물론 그 반대의 경우라고 어머니만을 탓할 일은 아니긴 하지만 말이다. 모계로만 유전되는 특별한 DNA가 ‘건강하게 나이 드는’ 열쇠가 될 수 있다는 것이 연구를 통해 밝혀졌다.

스페인 국립심혈관연구센터(CNIC) 연구팀은 이른바 ‘미토콘드리아 DNA’(mtDNA)로 불리는 이 DNA 외에는 완전히 똑같은 DNA를 가진 실험 쥐 두 집단을 이용해 실험한 결과, 한 쪽 집단에서만 나이가 들어도 건강하고 활발한 것을 확인했으며 이는 mtDNA의 역할 덕분이라는 연구 내용을 세계적 학술지 ‘네이처’ 최신호(7월6일자)에 발표했다.

실험 쥐의 평균 수명은 2년인데, 이번 연구에서는 2세가 되는 시점에 각 집단에서 채취한 표본을 비교했다. 그 결과, 한 집단에서만 ‘건강 상태가 우수하다는 명백한 징후’인 더 풍성하고 윤기 흐르는 털을 지니고 있으며 근육량이 더 많아 원기 왕성하고 활동적이었다. 간 기능 또한 더 뛰어났다.

두 쥐 집단의 mtDNA 계통 모두는 건강할 뿐만 아니라 유전적 암호화(genetic coding, 각각의 염기서열에 특정의미를 부여하는 것)의 차이가 0.5%에 불과했다. 쥐는 모두 같은 nDNA를 갖도록 교배됐다.

연구를 이끈 호세 안토니오 엔리케스 박사는 “이번 실험에서 한 쪽 집단이 다른 쪽 집단보다 건강하게 나이 들었으며 수명의 중앙값(통계 자료에서 변량을 크기 순서대로 늘어놓았을 때 그들의 한가운데 있는 값)도 커졌다”면서 “우리의 노화 방식은 노화 시작 전은 물론, 최초 징후가 나타나기 훨씬 전부터 이미 결정돼 있을지도 모른다”고 말했다.

그는 “지금까지 mtDNA의 변이가 건강에 영향을 줄 것이라는 (다소 막연한) 입장이었지만, 명확한 연구 결과를 갖지 못해 의견이 분분했다”면서 “하지만 이번 연구를 통해 mtDNA의 변이가 건강에 영향을 주는 것이 사실임을 명확하게 보여주게 됐다”고 설명했다.

인체의 모든 세포에는 약 2만~2만5000개의 유전자가 있으며, 이 중 거의 모든 유전자는 세포핵에 존재해 ‘핵DNA’(nDNA)로 불린다. 반면 mtDNA는 단 37개밖에 없다. nDNA는 부모 모두로부터 자녀에게 유전되지만, mtDNA는 어머니에게서만 물려받는다.

종종 이 유전자에 일어나는 변이로 미토콘드리아에 결함이 생기면 결과적으로 장기 부전을 일으키고 심하면 사망에 이르기도 한다.

엔리케스 박사는 “다른 mtDNA 변이가 개체 간의 자연적 차이에 관여하고 있을 가능성이 있다는 사실은 인간에게도 충분히 적용될 수 있을 것으로 본다”고 말했다.

이 연구에 참여하지 않은 전문가들도 이번 결과에 놀라움을 나타내고 있다. 모계로부터 물려 받은 mtDNA의 조합이 이렇게까지 건강에 명백하게 영향을 미칠 것으로는 대부분 학자가 예상하지 못했던 탓이다.

영국 뉴캐슬대 세포·분자생명과학연구소의 로버트 라이톨러스 소장은 이번 연구가 “mtDNA 대체에 관한 필요하고 지속적인 논의에 중요한 기여를 할 것”이라고 말했다.

또 영국 킹스칼리지런던(KCL)의 줄기세포 연구자인 듀스코 일릭 박사는 이번 결과를 두로 “대단히 흥미롭고 상상을 초월한다”고 표현하면서도 “추가 연구를 통해 인간에게 적용할 수 있는지를 판단할 필요가 있다”고 말했다.

사진=ⓒ포토리아

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr