일란성 쌍둥이도 달라지게 만드는 DNA 메틸화

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일란성 쌍둥이는 동일한 유전 정보를 가지기 때문에, 어릴 때는 외모나 성격 등 여러 면에서 매우 비슷하게 보입니다. 그러나 성장하면서 다양한 환경 요인의 영향을 받아 점차 차이가 생기게 됩니다.

 

이러한 변화의 한 가지 중요한 원인으로 유전자 발현 조절을 담당하는 후성 유전적 변화가 있습니다.

후성 유전이란, DNA 염기 서열 자체는 변하지 않지만 후천적으로 DNA에 일어나는 화학적 변화가 유전자 발현을 조절하여 세포 특성이 달라지는 현상을 뜻합니다. 후성 유전의 대표적인 예 중 하나가 바로 DNA 메틸화입니다.

 

DNA 메틸화란?

DNA 메틸화는 5'-CG-3' 염기가 반복적으로 나타나는 CpG 서열의 사이토신(C) 염기에 메틸기(-CH₃)가 결합하는 과정입니다. 이러한 CpG 서열은 사람의 DNA에 많이 존재하며, 특히 유전자 발현을 조절하는 프로모터 주변에 CpG가 집중된 CpG 섬이라는 영역이 있습니다. CpG 섬이 메틸화되면, 전사 인자가 유전자에 결합하기 어려워져 유전자 발현이 억제됩니다. 결과적으로 CpG 섬의 메틸화 정도에 따라 특정 유전자의 발현이 조절됩니다.

 

일란성 쌍둥이의 에피제네틱 차이

일란성 쌍둥이는 어린 시기에는 DNA 메틸화 패턴이 거의 동일하지만, 시간이 지남에 따라 생활 환경, 식습관, 스트레스 등 다양한 외부 요인의 영향을 받아 메틸화 패턴이 차이를 보이게 됩니다. 이로 인해 쌍둥이들 사이에 신체적 특성이나 성격, 건강 상태에서의 차이가 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 동일한 유전자를 지니더라도 환경 요인에 의해 특정 유전자의 메틸화가 달라지면, 두 사람 중 한쪽이 특정 질병에 더 취약할 수 있습니다.

 

메틸화의 영향이 커지는 이유

연구에 따르면, 일란성 쌍둥이의 DNA 메틸화는 나이가 들수록 환경적 요인에 의해 더욱 다양하게 변화합니다. 이러한 변화는 유전자 발현 패턴의 변화로 이어져 두 사람의 체질, 성격, 심지어는 특정 질병에 대한 감수성까지 달라질 수 있는 원인이 됩니다.

 

일란성 쌍둥이 연구의 의의

일란성 쌍둥이를 대상으로 한 연구는 에피제네틱 변화가 인간 발달과 질병 발생에 미치는 영향을 분석하는 중요한 자료를 제공합니다. 특히, 특정 질병의 발병 원인을 찾거나 개인별 맞춤형 치료법을 개발하는 데 기여하고 있습니다. 이는 후성 유전적 요인을 분석하여 환경적 요인이 유전자 발현에 미치는 영향을 알아내고, DNA 메틸화와 같은 변화를 통해 유전자가 발현되는 방식이 어떻게 달라지는지를 밝혀낼 수 있는 중요한 기초 자료가 됩니다.

 

이와 같이 DNA 메틸화는 일란성 쌍둥이 간의 차이를 만들어내는 중요한 에피제네틱 메커니즘입니다. 후성 유전적 조절이 얼마나 큰 영향을 미치는지 연구하는 과정에서 DNA 메틸화는 앞으로도 중요한 연구 주제가 될 것입니다.