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	» 김영준 연세대 교수(생화학·게놈연구소장)

‘후성유전’ 개념은 1940년대에 처음 생겼지만 분자생물학에서 실증 연구로 주목받기 시작한 것은 불과 4~5년 전. 김영준(사진) 연세대 교수(생화학·게놈연구소장)를 만나 이 분야의 연구 성과와 의미를 들어보았다. 김 교수는 “생명 현상과 개인 질병의 원인은 디엔에이 염기서열이라는 1차원 정보만으로 다 설명되지 않는다”며 “살면서 얻는 환경의 후천적 영향이 디엔에이와 유전자의 작동 ‘방식’을 바꾼다는 여러 증거들이 잇따라 발표되고 있다”고 말했다. 김 교수 연구팀도 지난해에 이어 이달 초 후성유전 물질이 유전자 발현을 조절한다는 사실을 밝혀 국제학술지 <네이처 지네틱스>에 발표했다.

똑같은 유전 정보라 해도 그 사용법을 바꾸는 후성유전 조절 물질로는 ‘메틸기’(-CH₃) 같은 생화학 물질들이 주목받고 있다. 지난 몇 년 새 이런 물질의 새로운 작용이 밝혀졌다.

메틸기는 디엔에이 같은 유전 정보 물질에 잘 달라붙는 흔한 분자다. 그런데 디엔에이 어디에 어떻게 달라붙느냐, 또 디엔에이를 실처럼 칭칭 감아두는 히스톤 단백질에 어떤 모양으로 달라붙느냐에 따라 메틸기가 붙은 유전자가 다르게 작동한다는 사실이 밝혀졌다. “환경과 음식, 생활습관에 따라 우리 몸에서 후성유전 물질의 쓰임새가 달라집니다. 그래서 어떤 유전자는 더 강하게 작동하고 어떤 유전자는 억제되지요. 놀라운 사실은 메틸기의 조절 패턴이 어떤 경우엔 후손한테도 ‘유전’된다는 점입니다.” 2차 세계대전 직후 잘 먹지 못해 키가 작은 세대의 다음 후손들이 풍족히 먹으며 자라도 성장이 더뎠다는 조사 결과는 후성유전의 사례 가운데 하나다. 그는 “하지만 메틸기가 어떻게 작용하는지 그 메커니즘은 아직 다 밝혀지지 않았다”고 말했다.

	» 라마르크

19세기 라마르크 진화설은 흔히 ‘용불용설’과 ‘획득 형질의 유전설’로 요약되는데, 그동안 찰스 다윈의 자연선택 이론에 가려 인정받지 못했다. 라마르크는 생물 개체에서 자주 쓰는 몸 부위는 발달하고 그다지 쓰지 않는 부위는 퇴화하며, 이런 형질이 후손에 게 유전되면서 진화가 이뤄진다는 학설을 내놓았다. 장대익 동덕여대 교수는 “사실 다윈도 <종의 기원>에서 라마르크 학설을 분명하게 거부하진 않았는데, 20세기 들어 신다윈주의에선 라마르크 학설을 과학으로 인정하지 않았다”고 말했다. 다윈 진화론은 우연히 생긴 돌연변이들 가운데 환경에 적응하는 유전 형질이 살아남는 방식으로 생물이 진화한다는 자연선택 이론을 받아들이고 있다.

하지만 21세기 후성유전학은 ‘메틸기’ 같은 생화학 물질이 환경 영향에 따라 유전자 작동 방식에 변화를 일으키고 유전될 수 있다는 가설을 내세워, 사실상 ‘획득 형질의 유전’을 받아들이고 있다. 김영준 연세대 교수는 “환경의 영향이 유전될 수 있음을 인정한다는 점에선 라마르크 학설이 틀렸다고 보기 힘들다”고 말했다.

오철우 기자