[나를 나답게 만드는 것들] 1,2장

[마루]

[나를 나답게 만드는 것들] 1,2장

1장. 나의 창조주와 만나다

-      왜 모두 그렇게 다른 사람이 되었을까? 대부분의 사람은 그 사람의 성공 여부가 온전히 그 사람의 책임이라 믿는다. 1952년 과학자 알프레드 허시와 마사 체이스는 유기체의 구축에 필요한 지령을 담은 물질을 찾기 위해 가장 단순한 형태의 생명체를 관찰. 세균을 감염시키는 파지는 단백질과 DNA로만 이루어진 일종의 바이러스. 일단 세균 내부로 들어간 파지 DNA는 파지가 너무 많아져서 세균이 터질 때까지 계속 더 많은 파지를 만들도록 지시. 허시와 체이스의 연구는 DNA에 한 유기체의 정확한 복제품 즉 클론을 구축하는데 필요한 유전자가 담겨 있음을 암시.

-      이 이론은 1996년 복제양 돌리의 탄생으로 현실화. 그리고 똑 같은 기술을 이용해 최초의 복제 원숭이가 2018년에 탄생. 2003년에 인간 게놈 프로젝트에서 인간의 DNA를 구성하고 있는 핵산 30억개의 염기서열 분석을 마무리. 사람들 사이의 차이는 DNA 염기서열의 차이에서 생긴다. DNA가 몸뚱이를 만들어냄과 동시에 지능, 행복, 공격성 등 더 복잡한 특성에도 영향을 미친다.

-      당신의 DNA에 들어 있는 변이가 얼마나 중요해질지는 당신의 환경이 좌우한다. 환경은 당신 유전자의 정확도에 직접적인 영향을 미칠수 있다. 방사선이나 일부 화학물질을 돌연변이 유발원mutagen이라 부르는 이유는 DNA에 손상을 일으킬수 있기 때문이다. 잠재적 돌연변이 유발원 중에는 자외선, 담배, 알코올, 석면, 석탄, 자동차 배기가스, 공기오염, 가공육 등이 있다. 노출의 정도와 유전적 성향이 함께 작용해 당신의 세포가 어느 정도의 DNA 손상을 입게 될지 결정한다.

-      당신의 몸속의 모든 세포는 똑 같은 21,000개의 유전자를 갖고 있다. 그럼 어째서 어떤 세포는 뇌 세포가 되고 어떤 세포는 엉덩이 세포가 되는 것일까? 뇌 세포에서는 뇌 세포 유전자만 스위치가 켜진다(발현된다) 뇌 세포의 DNA에도 엉덩이 세포의 유전자가 그대로 존재한다. 다만 발현되지 않을 뿐이다. 당신이 배아였을 때는 몸속 어느 유형의 세포라도 될수 있는 잠재력을 지닌 줄기세포로 이루어져 있었음. 뇌로 발달한 줄기세포에는 뇌 유전자를 활성화하는 전사인자가 존재.

-      호르몬을 비롯한 여러 가지 것이 전사인자의 활성에 영향을 미침. 그런데 환경 속에는 내분비교란물질로 작용할 수 있는 물질이 많음. 이런 물질은 호르몬의 작용을 흉내내기 때문에 그에 따라 유전자 발현이 교란된다. 그 결과 내분비교란물질은 발달, 생식, 신경, 면역 부문에서 결함을 유발할 수 있다. 더군다나 내분비교란물질의 부정적인 영향은 여러 세대에 걸쳐 아이들에게 영향을 미침. 2018년 연구-엄마가 내분비교란물질인 디에틸스틸베스트롤에 노출. 여성의 손자에게서 주의력결핍과잉행동장애ADHD 발생 위험 증가

-      DNA 염기서열 자체를 변화시키지 않으면서 유전자 발현에 영향을 미치는 과정을 ‘후성유전학’이라고 함. 후성유전적 변형이 가능한 덕분에 환경이 유전자에게 문자메시지를 보내서 당신의 작동방식뿐만 아니라 아이와 손자에서의 작동방식까지 바꿀수 있다. 놀랍게도 물리적 물질뿐만 아니라 아동학대, 왕따, 중독, 스트레스 등의 행동도 후성유전학을 통해 유전자 발현을 변화시킬수 있다. 2012년 연구에서 어린 시절에 경제적으로 어려움을 겪었던 성인이 어린 시절에 잘 살았던 성인과 비교했을 때 서로 다른 유전자군이 메틸화되어 있다는 것을 보여줌.

-      많은 연구들은 우리의 DNA에 아동기나 아직 엄마 배 속에 있을 때 받은 후성유전적 표지가 선행 장착되어 있음을 암시. 엄마 배속에 있을 때 후성유전적 표지를 받는 것을 태아 프로그래밍. DNA와 상호작용하는 히스톤 단백질을 변화시키는 약물을 아기 개미의 뇌에 주입하여 병정개미를 일꾼개미로 바꿈. 후성유전적 약물이 유전자를 바꾸지 않고도 개미의 운명을 바꿈. 우리가 가지고 태어나는 유전자를 결정할 수는 없지만 환경을 바꿈으로써 그 유전자들의 발현 방식에 영향을 미칠수 있음.

-      우리 몸의 표면과 몸속에는 우리의 유전자 생태계에 수백만 가지의 유전자를 추가로 기여하는 세균, 곰팡이, 바이러스, 기생충 등의 미생물이 수조 마리나 살고 있다. 이 미생물들을 통틀어 미생물총이라 하고 이들의 유전자를 미생물군유전체라고 한다. 우리 위장관 속에는 약 10,000종의 세균이 살고 우리에게 추가적으로 800만개의 유전자를 공급하고 있다. 이 세균들의 무게를 모두 합치면 1.3킬로그램 정도. 미생물총의 무게가 뇌의 무게와 맞먹는다는 애기. 우리 몸에 있는 세균 숫자는 사람 세포보다 수가 많다. 그러니까 우리라는 존재는 인간이라기보다 세균의 집합체에 더 까깝다.

-      위장관 세균들은 우리 몸에 유용한 비타민 뿐만 아니라 뇌에 작용하는 생화학물질인 신경전달물질의 주요 원천. 일부 과학자들은 세균이 신경전달물질을 만들 수 있는 덕분에 기분, 성격, 기질도 조절할 수 있다고 말함. 미생물총을 모두 제거하고 생쥐를 기우면 그 생쥐들은 스트레스에 제대로 반응하지 못하는 이상한 신경학적 장애를 보임. 이 연구는 장과 뇌 사이의 생화학적 소통 통로인 장-뇌 축의 존재를 드러냄. 이런 축이 사람에게도 존재. 불안장애와 우울장애는 과민성대장증후군 및 궤양성대장염과 관련성이 크다.

-      뇌는 우리에게 내가 나의 행동을 결정한다는 자아감을 부여한다. 일부 동물의 뇌도 자기인식에 도달(사람외에 영장류, 코끼리, 돌고래, 범고래, 까치등) 그럼에도 뇌는 ‘유전자의, 유전자에 의한, 유전자를 위한’ 기관이다. 우리 뇌는 1,000억개의 뉴런. 뉴런 하나는 평균적으로 10,000개 정도의 다른 뉴런과 연결되어 그들과 생화학적 신호를 이용해 소통. 100조개 이상의 신경연결. 우리 머리 하나 속에 우리 은하계의 별보다 1,000배나 많은 뇌세포 연결이 존재

2장. 나의 입맛과 만나다

-      사람들 사이에서 TAS2R38(쓴맛을 더 잘 감지하는 미각수용기를 만드는 TAS2R 유전자 변이)에 차이가 나는 이유는 이 유전자의 DNA 염기서열의 차이 때문. 이 차이 때문에 이 유전자에 의해 만들어진 맛봉우리 단백질이 달라진다. 초미각자의 DNA는 티오요소 화합물(여기선 케일)을 믿기 어려울 정도로 쓴맛으로 감지하는 미각수용기를 만든다.

-      생존기계인 우리는 우리 몸에 유용한 것과 우리 몸에 치명적인 것을 구분할 수 있게 돕는 맛봉우리를 장착. 우리의 입맛을 이해하려면 식물 역시 생존기계라는 사실을 알아야. 식물은 단맛을 좋아하는 동물을 이용하는 전략을 통해 번식하기도 한다. 모든 포유류가 똑같이 단맛을 다 좋아하는 것은 아니다. 고양이처럼 엄격한 육식동물은 단맛을 감지하는 미각수용기가 없다. 우리는 음식에서 에너지를 추출할 때 최고의 가성비를 끌어내고자 단맛에 대한 기호를 진화시켰다. 따라서 단맛에 대한 우리의 사랑은 유전적 유산에 깊이 뿌리 내리고 있고 그 습관을 깨기가 아주 어렵다. 단맛 선호도에 영향을 미치는 유전자 변이가 실제로 발견됐다. 이 유전자 변이는 각설탕을 하나 대신 두개 넣는 성향을 만든다.

-      만약 정크푸드를 좋아하는 속성이 태어나기 전부터 DNA 속에 프로그래밍되어 있다면? 쥐를 대상으로 한 실험-2007년 한 연구에서 임신기간 동안 정크푸드 식단을 먹인 어미 쥐에게서 태어난 새끼 쥐들이 지방, 설탕, 염분이 많은 음식에 대한 선호도가 높아짐. 엄마의 식생활이 태어나지 않은 아기의 DNA를 후성유전적 수준에서 바꿔 놓은 것. 정크푸드가 유전자 염기서열를 바꾼 것이 아니라 일부 유전자의 발현 수준을 바꾼 것. DNA를 후성유전적으로 프로그래밍하는 주요 방법 한가지는 메틸화를 통한 프로그래밍. 이는 DNA를 화학적으로 수정해 유전자의 발현에 영향을 미치는 방법. 유전자는 메틸화가 많이 될수록 발현이 덜 된다. 어미의 정크푸드 식생활이 새끼의 DNA에 영구적 영향을 미친다. 태아의 발달 기간동안에 DNA 메틸화가 영구적으로 이루어지는 결정적인 시기가 존재하는지도 모른다.

-      일란성 쌍둥이는 이란성 쌍둥이에 비해 고수에 대한 선호도가 일치하는 경우가 훨씬 많음. 고추에는 대부분의 육상동물이 혀에 번개가 친 것 같은 느낌을 받게하는 독성 화학물질이 잔뜩 들어 있다. 하지만 새들은 고추를 먹어도 매운맛을 느끼지 않는다. 연구에 따르면 매운맛을 좋아하는 사람들 중에는 스릴을 추구하는 성향을 가진 사람이 많다. 매운 음식을 즐기는 것을 양성 피학증이라고 부른다. 이것은 아드레날린 분출을 느낄수 있는 합리적으로 안전한 방법이다.(공포영화 또는 정치적 신념에 동의하지 않는 것) 일반적으로 음식이 빨리 상하는 더운 기후 문화권이 매운 음식을 선호. 향료를 추가해 부패를 늦춤. 그리고 매운 음식을 먹을 때의 땀이 몸을 식힐 방법이 되기도(?)

-      어린시절 우리 입에는 약 1만개의 맛봉오리가 있고 한두 주마다 새로 재생. 하지만 40대에 접어들면 맛봉오리의 재생이 느려짐. 전체적으로 숫자가 줄기 때문에 나이가 들면서 더 매운 음식을 과감하게 먹게 됨. 중년에 들면 후각을 잃기 시작한다는 점도 중요하게 작용.

-      커피는 카페인이라는 약물을 체내 시스템으로 손쉽게 전달하는, 어디에서나 볼수 있는 에너지 전달의 한 형태. 카페인은 아데노신과 비슷하게 생겼고 아데노신은 몸 곳곳을 돌아다니며 우리 몸의 에너지 수준을 알려준다. 깨어 있는 동안에는 몸속에 아데노신이 축적된다. 어느 시점에 아데노신이 뇌에 있는 수용체와 충분히 결합하면 이제 쉬라는 메시지를 전달한다. 카페인은 아데노신이 결합해야 할 자리를 대신 차지해서 이런 과정을 차단. 카페인의 양이 뉴런을 속일 정도로 많아지면 거기에 넘어간 뇌는 응급한 상황에 처해 있다고 생각하고 아드레날린을 분비함으로써 ‘투쟁-도피 반응’을 일으킨다.

-      대부분의 사람은 커피를 마시고 15분에서 30분만에 그 효과를 느낀다. 그리고 카페인의 반감기는 6시간 정도다.(저녁 6시 이후에 커피를 마시지 않는 것이 좋은 이유) 하지만 특정 유전자 변이를 가진 사람은 카페인 대사가 느리다. 일부 연구에서는 카페인 대사가 느린 사람이 카페인을 과도하게 섭취하면 심장마비와 고혈압 위험이 높아진다.

-      위장관 세균이 카페인 대사에 영향을 미칠수 있다는 증거-커피열매천공충. 230잔의 커피를 마신것에 해당하는 커피 열매를 매일 섭취. 2015년 한 연구소에서 커피열매천공충의 장속에 사는 몇몇 세균 종이 카페인을 분해한다는 사실을 발견. 슈도모나스풀바 균이 카페인 분해 유전자를 이 딱정벌레에게 들여와 발현시켜 이 곤충이 커피 열매를 먹고 살수 있게 된것이라는. 커피를 재배하는 사람들에게서 이런 세균종이 확인.

-      세계적으로 많은 사람들이 우유나 다른 유제품을 마음 놓고 섭취하지 못한다. 이런 사람들은 DNA 때문에 젖당분해효소라는 효소가 결핍되어 있다. LCT라는 유전자에 의해 암호화되는 젖당분해효소는 우유속에 들어 있는 젖당을 분해할 수 있다. 만약 몸이 젖당을 대사하지 못하면 위장관에 들어있는 세균이 대사한다. 위장관 세균들이 젖당을 먹어 치우는 과정에서 많은 양의 가스를 만들고 삼투압에 의해 장세포의 물이 장속으로 흘러나오게 만듬. 이것이 젖당분해효소를 충분히 만들이 못하는 사람들이 유제품을 먹고 난후 불편한 복통이나 설사로 고생하는 이유.

-      엄마의 모유를 소화하는데 젖당분해효소가 필수적이기 때문에 모든 사람은 기능성 LCT 유전자를 가지고 태어남. 이후 모유 중지에 따라 LCT 유전자의 활성이 중지됨. 일부 인간의 선조들이 LCT 유전자가 무한정 기능을 이어갈 수 있게 해주는 DNA 돌연변이를 획득함. 이런 선조 맴파이어들은 젖을 뗀 후에도 젖당을 계속 소화할수 있었고 생존에 엄청나게 유리.

-      와인에는 그저 맛 이상의 무엇이 있다. 포도주의 향취bouquet. 냄새는 맛에서 실제로 중요한 요소이고 우리 유전자의 다양성으로 우리의 후각적 경험도 다양해짐. 2016년 스페인 국립연구회 연구에서 우리 입속의 세균도 와인의 향기에 영향을 미칠수 있다고 주장. 사람은 저마다 입안에 진을 치고 있는 세균의 유형이 다 다르다. 이런 입속 세균을 구강 미생물총이라고 한다. 어떤 사람은 와인을 극찬하고 어떤 사람은 쓰레기 취급하는 이유를 역동적인 구강 미생물총으로 설명할수 있다. 만약 당신이 아주 길고 열정적인 키스를 나누었다면 두 사람의 구강 미생물총이 서로 더 비슷해져서 와인의 품질에 대해 의견이 같아질지도 모른다.^&^

-      와인(레드와인 vs 와이트와인)이나 콜라(코카 vs 펩시)의 시음은 우리가 얼마나 쉽게 속아 넘어갈 수 있는지 보여주는 계기. 우리의 뇌는 선입견으로 가득찬 편견 덩어리. 뇌는 시각 데이터를 신뢰하고 맛봉오리에서 보내는 상반되는 데이터는 무시해 버린다.

-      미각수용기에 더해 엄마 배 속에 있을 때 입맛이 길들여질 수 있다는 증거. 태어나지 않은 아기도 엄마 배에 있는 동안 매일 몇잔의 양에 해당하는 양수를 삼킨다. 그리고 과학자들은 엄마가 무엇을 먹었느냐에 따라 양수가 수프처럼 맛을 띨수 있음을 입증.(임산부에 대한 당근 실험)

-      좋아하는 것과 싫어하는 것처럼 자신을 정확하게 정의하는 것이 있을까? 특히나 음식과 음료에 있어서는 더욱 그렇다. TAS2R38 유전자 변이를 갖고 있는 사람은 1년에 평균 200인분 정도의 채소를 덜 섭취한다고 함. 이 때문에 건강이 나빠지거나 대장암에 걸릴 위험이 높아질수 있음. 채소를 구워 먹으면 당분이 캐러멜화해 쓴맛을 가려주는 단맛이 두드러진다. 그리고 우리의 별난 입맛에는 생물학적인 이유가 존재한다.