정자의 DNA에는 없는 아버지의 정보는 어떻게 아이에게 전달되나?

아버지의 식생활과 체중, 스트레스 등 환경적인 영향은, 왜 아이에게 계속 계승되고 있는지에 대해서 지금까지의 포유류의 연구에서 밝혀지고있다. 그러한 정보는 정자가 가진 DNA 서열에 기록되어있는 것은 아니다.

그럼 왜 아이에게 계승되어지는걸까?

 


"Developmental Cell(2월 16일자)"에 게재 된 연구에서는, 새롭게 판명 된 그 수수께끼의 메커니즘이 설명되어있다.

정자가 아버지가 살고있던 환경을 기억하고, 그 정보를 태아에게 전달되지 않은 DNA를 기반으로 한 수단이 있었던 것이다.

■ DNA 서열이 변화하지 않는 유전자의 변화

DNA에는, 사용되는 DNA를 전환하는 스위치처럼 작동하는 분자가 갖춰지고 있고, 그 배열의 변화없이 유전자의 발현을 변화시킬 수있다.



이러한 유전자 발현의 변화를 연구하는 분야를 "후성 유전학"이라고한다.

예를 들어, "히스톤"이라는 단백질이 있다. 이것은 실타래처럼 작동하고, 실처럼 이어진 DNA를 컴팩트하게 수납 해준다. 그리고 이 단백질의 변화는, 발현하는 DNA에도 영향을 준다(즉 후성유전학 변화다)

이번 쥐를 사용한 실험에서는, "엽산"이 부족한 식사에 의해 수컷이 받은 영향이, 정자가가진 히스톤의 화학적 인 "자격"을 통해 태아로 전달되는 것이 실증되어졌다.

 


■ 영양 부족의 영향이 히스톤을 통해 전달

포유류의 수컷이 정자를 만들 때, DNA를 컴팩트하게 정리하기 위해, 히스톤이 투여된다.

그러나 약간만 남아있는 부분(쥐는 1%, 인간이라면 15%)도 있다. 남겨진 부분은 정자의 생성, 대사, 태아의 발달에 관계하고있는 DNA를 세포가 이용하기위한 발판으로된다.



이 히스톤이 "화학 수식(가장 일반적인 것은 "메틸화")"으로되면, 발현하는 DNA도 변화한다. 불섭생 식사는 이러한 히스톤의 메틸화 상태를 변화시키는 것이다.

캐나다, 맥길 대학의 사라 키민즈 씨 등의 연구진은, 수컷에 투약 이후, 엽산이 부족한 먹이를 계속 공급하는 것으로, 정자와 여기에서 탄생하는 태아의 히스톤 변화를 추적했다.

그 결과, 정자의 히스톤 변화가 태아에게도 나타나는 것이 확인되었다고한다.

 


■ 엽산이 중요한 이유

또한 엽산이 임신 한 여성에게 중요한 영양소 인 이유도 이것이라는 것이다. 모체의 엽산에는, 아이의 DNA 메틸화를 안정시키는 기능이 있다고한다.

또한, 이러한 후성유전학의 영향은 축적하는 것이며, 그 결과로 출생 이상이 무거워지는 것도 밝혀지고있다. 엽산 부족에 의한 발육 부진이나 척추의 이상 등 태아의 이상은 인간에게도 일어날 것이다.

- 엽산이 많이 들어있는 식품 (100g 당)

구이 김 : 1,900ug
닭 간 : 1,300ug
소 간 : 1,000ug
돼지 간 : 810ug
미역(건조) : 440ug
완두콩 : 320ug(삶은 : 260ug)
정어리 포 : 300ug
콩가루 : 250ug
말린 표고 버섯 : 240ug
시금치 : 210ug

※ 단 간 류는 엽산 이외에 비타민 A가 많이 들어있기 때문에, 임산부는 피하는 것이 좋다.