부모 보살핌, 신생아 DNA에 영향 미친다.. 동물실험 입증

부모의 보살핌을 받지 못한 신생아는 일부 뇌세포의 DNA가 변할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 그동안 환경이나 부모의 보살핌 등, 후천적 요인에 의해 DNA 외적인 변화(유전자의 발현비율 등 후성유전학 변화)가 일어난다는 사실은 알려져 있었다. 하지만 DNA 자체의 변화가 확인된 것은 이번이 처음이다.

미국 솔크연구소 유전학연구실 트레이시 베드로시언 박사팀은 갓 태어난 쥐를 2주간 키우며 부모의 보살핌이 있는 경우와 없는 경우의 신경세포 변화를 관찰한 결과를 학술지 사이언스 22일자에 발표했다.
 

뇌세포는 원래 세포마다 조금씩 다른 염기서열을 지니는 특성이 있다. 주로 유전자를 만들지 않는 염기서열에서 차이가 난다. ‘트랜스포존(이동성 유전인자)’이라는 DNA가 게놈의 서로 다른 부위로 이동하거나, 자기 복제를 통해 수를 늘리는 게 주된 이유다. 베드로시언 박사팀은 뇌에서 자주 발견되는 트랜스포존인 ‘L1 레트로트랜스포존(이하 L1)’에 주목했다. L1은 약 6000개의 염기서열로 구성된 긴 DNA로, 포유류의 경우 전체 게놈의 약 17%를 차지한다. 쥐는 하나의 게놈 안에 약 3000~4000개의 L1을 갖고 있다.
 

연구팀은 쥐의 뇌세포 게놈에서 L1이 몇 개 있는지 측정할 수 있는 장치를 개발했다. 그 뒤 이 장치를 활용해 실험에 참여한 쥐의 뇌세포 속 L1의 수를 측정, 비교했다. 그 결과 쓰다듬기나 핥기, 털고르기 같이 부모의 친근한 보살핌을 출생 직후 받지 못한 쥐가, 보살핌을 받은 쥐보다 L1수가 많아진다는 사실을 확인했다. 부위별로는 뇌, 그 중에서도 기억을 담당하는 해마의 변화가 두드러졌다. 심장이나 뇌의 전두엽 등은 변화가 거의 없었다. 연구팀은 해마가 신생아 때 가장 활발히 발달하기 때문으로 추정했다.
 

연구팀은 이런 변화가 유전에 의해 일어났을 가능성도 점검했다. 친부모 대신 양부모 밑에서 신생아를 키워본 것이다. 이 결과 양부모라도 신생아 때 보살핌을 받으면 L1의 수가 늘지 않았다. 마지막으로 이런 일이 생기는 이유도 밝혔는데, 트랜스포존에 후성유전적 변화(메틸화)가 일어나 복제가 늘어난 것이 원인이라고 추정했다.
 

이런 변화가 개체에 어떤 영향을 줄지는 아직 미지수다. 연구팀은 “L1이 어떤 역할을 하는지 아직 밝혀지지 않았다”며 “후속 연구가 필요하다”고 말했다.

사람에게 적용할 때도 조심해야 한다는 주장도 있다. 조셉 글리슨 미국 UC샌디에이고 의대 교수는 사이언스 기고문을 통해 “쥐와 달리 사람은 L1이 80~100개밖에 없는 등 차이가 있어 이 연구 결과를 그대로 사람에게 적용하려면 주의가 필요하다”고 말했다.

[윤신영 기자 ashilla@donga.com]