세포와 노화 분야의 박종군교수입니다.
Q. 고수 못 먹는 유전자가 진짜 있나요?
안녕하세요. 박종군 교수입니다.우리 몸에 섭취되는 식품이나 약품은 독성이 있으면 주로 간 세포의 세포소기관인 활면소포체에 존재하는 cytochrome P450 이라는 효소집단에 의해 해독됩니다. 이 효소집단은 사람마다 유전적으로 조금씩 달라서 예를들면 어떤 사람은 담배의 벤조피렌을 잘 해독하고 다른 사람은 그 해독능력이 조금 떨어질 수 있읍니다. 질문하신 고수의 해독과정에서 잔류되는 물질의 독성 여부에 따라서 알러지나 신체의 반응이 달라질수 있으므로, 다른 사람이 맛있다고 해도 해독유전자의 조합이나 그 발현수준에 따라 내 몸에서는 약간의 부작용이 발생할 수 있읍니다. 동물들은 이러한 음식의 구분을 시각, 미각, 후각에 의존해 대부분 훌륭하게 수행하고 있으므로, 사람도 모든 음식물에 대한 유전자 검사가 정립되기 전 까지는 위 감각을 잘 활용하여 음식을 선택하는게 바람직할 것 같습니다.우리 몸의 유전자들의 기능을 이해하기 시작한 것은 약 60년정도 밖에 되지 않은 기초적인 수준에 머물러 있어서, 다양한 음식물및 약물들에 대한 신체의 유전자 발현및 그 영향에 대한 연구는 이제 시작단계라고 볼 수 있읍니다.
Q. 앞으로 코로나바이러스보다 더 심한 유행이 올 수도 있을까요?
안녕하세요. 박종군 교수입니다.AIDS나 코로나 바이러스는 유전물질을 RNA로 갖는데 RNA는 DNA보다 변이가 잘되어 델타, 오미크론등의 변이체의 출현 속도가 빠릅니다. 다행히 대부분의 바이러스가 인체에 침투하면 우리 면역계가 신속히 대응하여 며칠 지나면 항체를 만들기 시작합니다. 우리 면역계는 수억년 이상의 공격과 방어과정 속에서 진화된 것을 생각해보면, 어느정도의 환경 변화가 있다하여도 대응해 낼 것으로 저는 생각합니다. 걱정마시고 환경친화적이고, 건강친화적인 삶을 유지하시면, 코로나의 변종이나 그 이상의 바이러스가 출현해도 공상과학 영화에서 처럼 혹독한 상황은 전개되지 않을 것입니다.
Q. 바이러스를 무력화하는 약물은 없나요?
안녕하세요. 박종군 교수입니다.바이러스가 증식하기 위해서는 첫째, 숙주세포의 단백질에 결합하여 자신의 유전물질을 집어넣어야 하는데, 예를들어 AIDS 를 유발하는 HIV 바이러스의 단백질인 gp120이 면역을 지휘하는 세포인 헬퍼T 세포의 세포막에 존재하는 단백질들중 한 종류인 CD4에 결합하여야 숙주세포 안으로 들어갈 수 있읍니다. 따라서 항체나 다른 약물을 이용하여 이 두 단백질의 결합을 방해하는 것이 치료제가 될 수 있읍니다. 둘째, 숙주로 들어온 바이러스는 후손을 만들기 위해 그 유전물질인 DNA나 RNA를 복제해야 하는데 이 과정은 nucleotide들이 중합효소에 의해 중합되는 과정이므로, nucleotide의 유사체들을 이용하여 이 과정을 방해하는 것이 치료제가 될 수 있읍니다.세째, 바이러스가 숙주안으로 들어와서 자신의 유전물질을 복제하고 자신의 단백질들을 만드는데 성공했어도 바이러스 단백질들을 절단하고 조립하여야 완전한 바이러스 입자로 탄생하는데, 이 절단및 조립과정을 담당하는 단백질 분해효소등을 저해하는 물질도 치료제가 될수 있읍니다. 많은 제약회사에서 위 세가지 단계를 중심으로 여러가지 바이러스에 대한 치료제를 개발하고 있으며, 효능은 좋고 부작용은 적은 치료제를 경쟁적으로 출시하고 읍니다.
Q. 유전에 대해서 궁금한게 있습니다
안녕하세요. 박종군 교수입니다.염색체는 DNA와 이에 결합하는 단백질로 구성되며, 우리 몸을 구성하는 체세포는 아빠의 정자와 엄마의 난자에서 반절씩 받은 염색체를 가지고 있읍니다.정자나 난자는 생식세포라고 하는데 체세포의 염색체의 수가 반절로 줄어드는 감수분열이라는 과정에 의해 만들어지며,이때 다양성을 증가시키기 위해 염색체의 일부가 교환되는 교차라는 재조합과정을 거치므로 모든 생식세포들은 조금씩 다른 유전적 특징을 갖습니다.피부 색, 머리결, 키등의 다양한 특징들은 DNA안에 암호화된 유전자들이 전사되고 번역되어 만든 효소들이 작용하여 나타납니다. 엄마나 아빠의 유전자들의 재조합과정에 의해 조금씩 달라진 유전자 세트를 형과 아우, 혹은 언니와 여동생이 갖게 되므로 서로 조금씩 부모의 특징들과 다른 모습을 보여줍니다.지구 환경은 끝없이 변하므로 어떤 종이라도 다양한 유전자 조합을 가지고 있는 것이 번식에 유리할 것임을 생각해보면, 유전적 다양성을 확보하기 위한 감수분열시 교차의 필요성을 음미할 수 있을 것입니다. 성격은 유전적 요인뿐 아니라 환경,교육방식과 내용등 다양한 변수가 관련되는 것으로 알려져 있어서 더욱 형제나 자매간의 차이가 크게 나타날 수 있읍니다.
Q. 바이러스와 세균의 차이점이 무엇인가요?
안녕하세요. 박종군 교수입니다.세균은 독립적으로 살 수있는 단세포로서 자기 DNA의 유전자들에 의해 암호화된 효소에 의해 생명물질을 만드는 대사과정과 후손을 만드는 생식과정을 수행합니다. 세균이 인체에 질병을 일으키는 것은 상처나 감염을 통해 인체의 영양물질을 이용하여 과도한 증식이나 독소의 방출을 나타내는 경우가 많습니다. 이에 비해 바이러스는 DNA나 RNA를 유전물질로 갖고 있으나 독립된 세포가 아니며, 살기 위해서는 다른 숙주세포에 침투해서 숙주를 이용하여 에너지 대사와 생식을 하는 기생적 존재입니다. 코로나 바이러스는 유전물질을 RNA로 갖는데 RNA의 ribose라는 당이 DNA의 deoxyribose라는 당보다 수산기가 하나 더 많아 불안정하여 변이가 빈번하므로, 델타나 오미크론 등의 변이체가 계속 나타나고 있읍니다.박테리아나 바이러스의 표면에 돌출된 단백질들은 우리 면역계 세포인 T세포의 수용체나 B 세포의 항체가 외부 항원으로 인지하여 결합합니다. 이 면역반응에 의해 박테리아나 바이러스의 증식이 억제되지만 완전히 절멸되지는 않습니다. 지구가 인간이라는 종만을 위해 준비된 행성이 아니므로 많은 병원체들의 완전한 정복은 어렵고, 병원체와 같이 살아가되 건강과 면역력을 잘 유지하는 것이 중요합니다.