아빠가 식단 '이렇게' 먹었더니…아들 '당뇨' 가능성 '쑥'

독일 헬름홀츠 센터 뮌헨·독일당뇨병연구센터 연구팀

남성의 식단에 따라 정자의 유전자 정보에 변화가 생기며, 이같은 변화는 남성 자손으로 이어질 수 있다는 연구 결과가 나왔다. /사진=게티이미지뱅크

유전자에 기록된 아빠의 '식단'이 정자의 상태를 바꿔놓는다. 이같은 변화가 미래에 태어날 아들의 건강에도 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

수컷 쥐에게 고지방으로 구성된 식단을 2주간 먹였더니 유전자의 발현을 조절하는 RNA(리보핵산)의 수치가 높아졌다. RNA 수치가 높아진 수컷 쥐의 수컷 새끼에게선 당뇨병 증상이 나타났다. 독일 헬름홀츠 센터 뮌헨의 실험유전학 연구소와 독일당뇨병연구소가 5일(현지 시간) 저명 국제 학술지 '네이처'에 이같은 실험 결과를 발표했다.

생명체의 세포 속엔 산성을 띠는 물질인 '핵산(nucleic acid)'이 있다. 모든 생체 세포 속에 들어있는 중요 물질이다. 핵산은 DNA(데오시리보핵산)와 RNA(리보핵산) 2개 물질로 나뉜다. DNA가 유전 정보를 보존하는 역할을 맡는다면, RNA는 유전 정보에 따라 단백질을 만든다.

연구팀은 실험용 수컷 쥐에게 2주에 걸쳐 고지방 식단을 먹였다. 그 결과, 정자의 미토콘드리아(세포 호흡에 관여하는 세포 소기관)에 있는 tRNA( transfer RNA·전달 RNA)에 영향을 미쳤다. tRNA는 73~93개의 염기로 구성된 작은 RNA인데, 유전정보를 단백질 정보로 전환하는 일종의 '어댑터'다.

연구를 이끈 라파엘레 테페리노 뮌헨 헬름홀츠센터 연구원은 "고지방 식단이 정자의 미토콘드리아에 스트레스를 준 것"이라고 설명했다.

스트레스를 받은 미토콘드리아는 더 많은 에너지를 생산하기 위해 더 많은 RNA를 만든다. 미토콘드리아가 활발해지면 정자는 난자까지 헤엄쳐 갈 수 있을 만큼 충분한 힘을 얻긴 하지만, 동시에 기존에 없던 여분의 RNA가 아버지로부터 배아로 전달된다. 이로 인해 배아가 아버지로부터 얻는 유전 정보가 변한다.

연구팀은 고지방을 섭취한 수컷 쥐와, 그 정자로 태어난 수컷 새끼 쥐의 상태를 비교·분석했다. 그 결과 고지방을 섭취한 수컷 쥐의 새끼는 저지방 위주로 섭취한 쥐의 새끼보다 가진 미토콘드리아의 tRNA 수가 더 많았다. 또 이들에게서 유전 질환 중 하나인 과당 불내증이 나타났다. 과당 불내증은 과당의 분해에 필요한 효소가 결핍되며 나타나는 질환으로, 당뇨의 주요 증상 중 하나다.

연구팀은 "아빠 쥐에게서 나타난 신진대사 변화가 딸이 아닌 아들 쥐에게만 전달됐다는 게 흥미로운 발견"이라며, "X염색체와 Y염색체가 어떻게 서로 다른 유전 정보를 후손에게 물려주는지에 대한 후속 연구로 이어질 수 있다"고 설명했다.

박건희 기자 wissen@mt.co.kr