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- 새로운 분석법으로 아이의 유전자와 환경적 요인이 미치는 영향을 더욱 명확히 구분
- 대사질환, 정신질환의 유전적 기반을 더 잘 이해하는 데 도움

부모의 유전자가 우리를 형성하는 방식

부모의 유전자는 우리 삶에 지대한 영향을 미친다. 심지어 부모로부터 물려받지 않은 유전자까지도 마찬가지다. 부모는 가정환경을 통해 우리의 체중이나 학업 성취도 등 다양한 부분에 영향을 미친다. 지금까지 유전자 분석으로는 직접적인 영향과 간접적인 영향을 구분하기 어려웠다. 하지만 새로운 분석법을 통해 아이의 유전자와 환경적 요인이 미치는 영향을 더욱 명확하게 구분할 수 있게 되었다. 이 연구 결과는 유전된 유전자와 유전되지 않은 유전자의 복잡한 상호작용을 보여준다. 

▲ 부모의 유전적 구성은 우리를 양육하는 방식에 영향을 미친다. 따라서 우리가 직접 물려받지 않은 유전자조차도 우리 삶에 영향을 미친다. pixabay

부모가 아이를 낳으면 각자 자신의 염색체 절반을 자녀에게 물려준다. 모계와 부계 유전자의 조합은 눈 색깔, 혈액형, 특정 질병에 대한 감수성 등 기본적인 형질을 결정한다. 어떤 경우에는 같은 유전자라도 어느 부모로부터 물려받았는지에 따라 다른 영향을 미칠 수 있다. 이를 '부모 기원 효과'라고 하는데, 이는 후성유전학적 패턴을 이용하여 특정 유전자의 모계 또는 부계 복제본만 활성화되도록 하는 현상이다. 더 나아가, 우리는 물려받지 않은 유전자의 영향까지 받을 수 있다. 부모의 유전자는 부모의 행동 방식과 우리가 자라는 방식에도 영향을 미친다.

직접적 및 간접적 영향

오스트리아 과학기술연구소(ISTA)의 매튜 로빈슨(Matthew Robinson)은 "간접적 유전 효과와 부모 유래 효과는 유전자가 직접적인 DNA 영향이라는 표준 모델을 넘어 형질을 형성하는 방식을 설명할 수 있는 별개의 현상이다"며, "하지만 이 두 가지 메커니즘을 각각 정량화하고 동시에 상호작용을 밝히는 것은 지금까지 불가능했다"고 설명했다. 로빈슨은 제1저자인 일세 크래츠머(Ilse Krätschmer)가 이끄는 연구팀과 함께 이러한 다양한 영향을 분리하는 방법을 개발했다.

연구팀은 이번 연구에서 노르웨이 대규모 코호트에서 추출한 3만 쌍 이상의 모자(母子) 데이터를 분석했다. 연구진은 아이들의 키, 체질량 지수, 그리고 10세 무렵의 전국 학교 시험 성적을 조사하고, 이러한 값들을 아이들과 부모의 DNA와 연관지었다. 또한, 에스토니아 바이오뱅크(EstBB)에서 얻은 약 1만 가구의 데이터와도 비교했다.

복잡한 관계

결과:
연구팀은 "본인 유전자의 직접적인 영향이 형질 변이에 가장 큰 영향을 미치지만, 부모로부터 오는 간접 효과와 부모 기원 효과를 합친 것 또한 유의미한 것으로 나타났다"고 보고했다. 특히 학업 성취도와 체중에서 부모 기원 효과가 더욱 큰 영향을 미쳤다. "이번 연구 결과는 유전자와 형질 사이의 복잡한 관계를 강조한다. 형질은 정말 복잡하며, 이는 유전 연구 결과를 해석하는 방식에 중요한 의미를 갖는다"고 로빈슨은 말했다.

추가적인 게놈 전체 연관성 연구(GWAS)에서도 직접적 및 간접적 효과가 유사한 DNA 영역에 의해 매개된다는 사실이 밝혀졌다. "이는 동일한 유전자 위치가 두 가지 방식으로 아이의 형질을 형성한다는 것을 시사한다. 아이가 가진 유전자를 통해서뿐만 아니라 부모가 만들어낸 환경을 통해서도 영향을 미친다는 것이다"고 크래츠머는 설명했다.

연구팀에 따르면, 이 접근법은 다른 형질에도 확장될 수 있으며, 특히 대사 질환이나 정신 질환의 유전적 기반을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있다. "궁극적으로, 우리의 방법은 유전적 효과가 한쪽 부모의 DNA에만 관련되어 있고 아이의 DNA와는 관련이 없는지를 판단할 수 있게 해준다"고 크래츠머는 말했다.

참고:
Ilse Krätschmer (Institute of Science and Technology Austria, ISTA, Klosterneuburg, Österreich) et al., Cell Genomics, doi: 10.1016/j.xgen.2026.101277

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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