유전자에 정해진 시간만큼만 산다?

유전자에 정해진 시간만큼만 산다? 

‘오는 백발 지는 주름/ 한 손에 가시 들고 또 한 손에 막대 들고/ 늙는 길 가시로 막고 오는 백발 막대로 치려드니/ 백발이 제 먼저 알고 지름길로 오더라.’
참 그럴 듯한 우탁(禹倬) 선생이 읊은 늙음을 탄식하는 탄로가(歎老歌)다. 생로병사(生老病死)의 사고(四苦)를 누군들 피할 수 있는가. 그러나 나 남 할 것 없이 영생할 것처럼 떼욕심을 부린다. 문지방만 넘으면 저승인 것도 모르고 바보처럼 말이다. 백 살을 산다고 쳐도 고작 3만6500일을 살고 죽는다. 수즉욕(壽則慾)이라고 오랜 삶은 욕됨이다. 건강하게 살다가 자는 잠에 죽는 것이 백 번 옳다. “죽은 자의 얼굴은 그가 살아온 삶을 보여 준다”고 하던데…. 버림과 놓음, 썩힘과 하심(下心)이여! 영구히 늙지 않는 몸(ageless body)에 영원히 지칠 줄 모르는 정신(timeless mind)으로 살 수는 없을까? 늙다리의 넋두리가 길었다.
노화(老化)를 꼭 꼬집어서 이래서 그렇다고 설명하기 어려우나 일반적으로 유전자시계 가설(genetic-clock hypothesis)과 마멸가설(wear-and-tear hypothesis)로 설명한다. 먼저 유전자시계 가설(遺傳子時計假說)이다. 말 그대로 노화와 죽음은 유전적으로 정해진 시한이 있다고 믿는다. 유전자(遺傳子·DNA)가 세포의 기능에 영향을 미쳐서 노화가 진행된다는 것이다.
무릇 오래, 건강하게 살려면 ‘장수집안’에 태어나야 한다는 것. 여기서 ‘집안’이란 바로 ‘유전자’를 뜻하는 것으로, 아무리 건강을 잘 관리해도 한계가 있다는 말이다. 다시 말하면 세포 안에 나름대로 모래시계(hourglass)를 가지고 세포의 분열 횟수가 정해져 있다는 주장이다. 태아의 세포를 조직배양했을 때 70여번 세포분열을 하는 데 반해서 70세 노인의 세포를 같은 조건에서 키웠더니 20~30번 분열을 하고 말더란다. 그러니 세포 속에 뭔가 정해진 프로그래밍이 있는 것이 아닌가? 그리고 초파리나 꼬마 선충류(線蟲類)에서 정상수명보다 2배 이상 오래 사는 특이한 유전자를 가진 변종이 생겨나니, 사람으로 치면 150살을 너끈히 사는 놈이다. 한마디로 유전자가 노화를 결정하고, 사람에서도 그 유전자가 달라서 수명(壽命)은 선천적이라는 것. 인명재천(人命在天), 사람의 죽고 삶이 하늘에 매였음!
다음은 핵산마멸가설(核酸磨滅假說)이다. 세포가 분열하려면 염색체가 늘어나고 그 염색체를 구성하는 DNA가 복제해야 한다. DNA복제(複製)가 여러 번 연이어 일어나면 DNA 가닥의 끝자락(telomere)이 조금씩 마모(닳아빠짐)하면서 줄어들어 나중에는 복제가 멈추고 따라서 세포가 생명력을 잃는다. 이것이 노화요 죽음인 것이다. 이렇게 생명을 담보하고 있는 DNA가 자외선, 방사선, 화학물질들에 노출되어 손상을 입기도 한다.
늙음의 이유가 이것 말고도 여럿 있겠지만, 세포호흡 과정에 생기는 산소유리기(oxygen free-radical)가 세포를 상하게 한다. 과유불급(過猶不及), 산소라는 것이 똑 그렇다. 야누스가 두 얼굴을 가졌듯이 말이다. 이런 유리기(遊離基)를 없애주는 항산화 물질(antioxidant)이 과일과 채소에 많다 하여 “오래 살려거든 샐러드를 많이 먹으라”고 한다.
두 주먹 꽉 쥐고 태어나 쫙 펴고 가는 빈손 인생인데, 추잡스럽지 않게 탈 없이 살다가 자는 잠에 고종명(考終命)하고 싶다. 사람들아, 인간 한살이가 턱없이 덧없고 부질없더라! 왜 이러지, 내가 죽을 때가 다 되어가나?  | 글 : 권오길 (강원대학교 명예 교수)

基因只活規定的時間？

白髮的皺紋/一手拿着刺，一手拿着棍子/用老路上的刺堵住來的白髮棍子/白髮先知後知後知後知後知後知後知後知。’
這是一首令人歎服的愚鐸先生吟誦的老歌。 誰能避免生老病死的"四苦"呢？ 但是，我不管別人，都像永生一樣貪婪。 只要越過門檻，連低音都不知道，就像傻子一樣。 即使活了100歲，也只活了3萬6500天就死了。 "壽則欲"是長久以來的恥辱。 健康地生活，睡夢中死，百般正確。 聽說"死者的臉龐展現了他的人生"……拋棄與放手，腐爛與下心啊！ 永遠不會老去的身體(ageless body)和永遠不知疲倦的精神(timeless mind)能活下去嗎? 老腿的靈魂變長了。
雖然很難說是因爲掐緊老化,但一般用基因表假說(genetic-clock hypothesis)和磨滅假說(wear-and-tear hypothesis)來解釋。 首先是基因表假說。 顧名思義，老化和死亡有遺傳規定的時限。 遺傳子(DNA)會影響細胞的功能,導致老化。
也就是說，要想長壽、健康地生活，必須出生在"長壽案"。 這裏所說的"家庭"就是"基因",也就是說無論怎麼管理好健康,都存在侷限性。 換言之，細胞內有自己的沙漏（hourglass），細胞的分裂次數是固定的。 組織培養胎兒的細胞時,與70多次分裂細胞相反,在同樣的條件下培養70歲老人的細胞,結果分裂20~30次。 所以細胞裏是不是有固定的程序設計？ 而且果蠅或小線蟲類中出現了比正常壽命長2倍以上的具有特殊基因的變種,因此,以人來說,他是活得寬150歲的傢伙。 一言以蔽之，基因會決定老化，而且人的基因也不同，因此壽命是先天性的。 人命在天，人死在天上！
其次是核酸磨滅假說。 細胞要想分裂,染色體要增加,構成染色體的DNA要複製。 如果DNA複製接連發生多次,DNA的末端(telomere)就會逐漸磨損(磨損)並減少,最後複製停止,細胞就會失去生命力。 這就是老化，也是死亡。 這樣保證生命的DNA暴露在紫外線、放射線、化學物質中,也會受到損傷。
雖然老化的理由除了這些還有很多,但是在細胞呼吸過程中產生的氧合器(oxygen free-radical)會傷害細胞。 過猶不及，氧氣就是一樣的。 就像雅努斯擁有兩張臉一樣。 水果和蔬菜中有很多能夠去除這種遊離基的抗氧化物質(antioxidant)，因此"如果活得久，就要多吃沙拉"。
這是他握緊雙拳出生後伸直雙手走過的空手人生，真想在不卑鄙的情況下，在無障礙的生活中，高鍾明在睡夢中。 人們啊，人間的一生簡直是徒勞無益！ 怎麼了，我快死了？ | 文章:權五吉（江原大學名譽教授）

 

유전자 해석으로 정신질환을 예방할 수 있을까?

현재까지 정신질환을 일으키는 단일 유전자는 없어, 복합 유전자를 해석하면 예방, 치료 가능해져

19세기에 다윈과 멘델이 제시한 진화와 유전 이론이 나오고 1930년대에서야 DNA의 구조가 발견되면서 유전학의 체계가 세워지기 시작했다. 그리고 2003년이 되어서야 인간 게놈 지도를 완성했으며, 이는 인간 유전자 안에 존재하는 정보들이 인간의 생로병사의 과정을 설명할 수 있는 근거가 됐다.

정신질환 또한 DNA를 통해 유병 여부를 예측할 수 있을지, 지금까지 연구결과는 어떤 성과를 냈는지 등 유전학에서 관심 연구분야다.

현재까지 연구된 바로는 불안장애, PTSD. OCD, 주요 우울장애는 약 20-45% 유전되고, 알코올 중독과 거식증은 50-60% 유전된다. 반면, 조울증, 자폐성 스펙트럼 장애, 조현병증, ADHD는 75% 이상 유전된다.

정신질환과 유전자의 연관성 연구가 활발하지 않았던 이유는 이제껏 단일염기 다형성(SNP)에 초점을 맞춰 개인의 유전적 다양성을 주로 연구해왔기 때문이다. 결과적으로 우울증이나 조현병증을 유발하는 유전자는 하나의 단일체로 존재하는 경우는 전혀 없었다. 다시 말해 이러한 정신질환이 발병되려면 복합적인 유전자가 개입되는 상황이 전제돼야 한다.

2007년이 되어서야 모든 종류의 SNP 표본을 확보하게 됐고, 그 후 몇 년이 흘러서야 비교적 경제적인 비용을 들여서 표본을 얻을 수 있게 됐다. 정신질환에 대한 위험 변형이 SNP를 기준으로 본다면 DNA 전체에서 일어날 수 있다. 실제로 DNA 조각이 반복적인 복제에서 오는 헌팅턴 병과 같은 유전질환이 있다. 반면 자폐증, ADHD, 조현병은 유전자의 반복적인 변화패턴은 없는 것으로 나타났다.

이 중 현대의학에서는 조현병에 발병위험이 증가할 때 염증면역 단백질 유전자에 기능적 변화가 있음을 발견했다. 유전자 변형 위험이 있는 대립유전자는 뇌 염증 시스템이 뉴런 가지치기에 영향을 미치는 것과 밀접하다. 주로 조현병이 발병되는 시기가 청소년기에서 성인초기이기 때문에 뇌의 발달에 염증을 일으키는 병리학의 흐름과 일맥상통한다.

만약 정신질환과 DNA의 상관관계를 안다면 질병을 예측하고 예방하는 데에 도움이 될 것이다. 정신 유전자 연구는 아직 초기지만 정신질환의 예방과 치료에 성공적인 결과를 낼 것으로 예측된다. DNA를 이해하고 정신의학에 안착시키기 위해서는 의사들의 각고의 노력이 필요해 보인다.