학문
일란성쌍둥이여도 비만 dna가 다를 수 잇나요?
일란성 쌍둥이면
(어릴때)똑같이 놀고 먹고 자고 하기에
생활패턴이 똑같아서 체형이 비슷할텐데
가끔 어느 한 명만 비만이거나 마르거나 한 이유는 무엇일까요?
5개의 답변이 있어요!
반갑습니다. 질문자님.
융복합 과학기술전문가 이중철입니다.🙂
질문하신 내용 잘 읽어보았습니다.
똑같은 설계도(DNA)를 가지고 태어난 일란성 쌍둥이가 왜 서로 다른 체형을 갖게 되는지, 유전자가 운명을 결정하는 것인지에 대한 아주 깊이 있는 궁금증을 가지고 계시는군요. 결론부터 말씀드리면, DNA 염기서열 자체는 동일하지만 그 유전자가 발현되는 방식인 후성유전학적 차이와 몸속 미생물의 생태계가 다르는 등의 여러 조합이 다르기 때문입니다.
[질문의 요지]
- 일란성 쌍둥이는 유전 정보가 동일하고 성장 환경이 비슷함에도 불구하고, 한 명은 비만이고 다른 한 명은 마른 체형을 유지하게 되는 생물학적 원인이 무엇인지 궁금해요.
[답변(핵심 요약)]
- 일란성 쌍둥이의 체형 차이는 DNA라는 설계도는 같아도 이를 사용하는 방법이 달라지는 후성유전(Epigenetics) 작용과 장내 미생물(Microbiome)의 구성 차이 때문입니다.
- 유전자가 환경에 반응하여 스위치를 켜고 끄는 과정의 조합 등에서 대사 효율이 완전히 달라질 수 있습니다.
[구체적인 설명 및 근거]
1) 후성유전학: 유전자의 스위치 조절
- 일란성 쌍둥이는 태어날 때 100% 동일한 DNA를 가집니다. 하지만 살아가는 동안 식습관, 스트레스, 수면 패턴 등에 노출되면서 특정 유전자에 메틸기(-CH_3)가 붙어 유전자의 기능을 억제하거나 활성화하는 메틸화 현상이 일어납니다.
예를 들어 비만을 억제하는 유전자의 스위치가 한 명에게서만 꺼진다면, 같은 양을 먹어도 체중 증가 속도가 달라집니다.
나이가 들수록 환경의 영향을 더 많이 받기 때문에 어린 시절보다 성인이 되었을 때 쌍둥이 간의 체형 차이가 더 뚜렷해지는 경향이 있습니다.
2) 장내 미생물(마이크로바이옴)의 차이
- 최근 생명과학계에서 가장 주목하는 부분은 장내 미생물입니다.
비만인 사람의 장에는 지방 흡수를 돕는 미생물이 많고, 마른 사람의 장에는 에너지 소비를 돕는 미생물이 많다는 연구 결과가 있습니다.
쌍둥이라 하더라도 우연히 섭취한 음식물이나 항생제 복용 경험 등에 따라 장내 미생물 생태계가 달라지며, 이것이 기초대사량과 지방 축적 정도에 결정적인 영향을 미칩니다.
3) 미세한 생활 습관의 누적 효과
- 어릴 때 똑같이 놀고 자는 것처럼 보여도 미세한 차이가 존재합니다.
밥을 먹는 속도, 특정 영양소에 대한 선호도, 무의식적인 활동량(니트, NEAT)의 차이가 하루 이틀은 작아 보여도 10년, 20년이 쌓이면 큰 체형 변화를 만들어냅니다.
태아 시절 자궁 내에서 영양분을 공급받던 위치나 양의 미세한 차이가 출생 후 대사 프로그래밍에 영향을 주기도 합니다.
[참고: 실무적 팁 등]
- 실제로 비만인 쌍둥이의 장내 미생물을 마른 쥐에게 이식하면 쥐가 비만이 된다는 유명한 실험이 있습니다.
- 이를 통해 체중 관리가 단순히 의지의 문제가 아니라 생물학적 생태계의 문제임을 알 수 있습니다.
- 만약 체질 개선을 원하신다면 단순히 칼로리를 줄이는 것보다 식이섬유 섭취를 통해 장내 유익균의 다양성을 높이는 것이 후성유전학적으로 유리한 환경을 만드는 방법입니다.
[결론]
- 일란성 쌍둥이의 체형 차이는 타고난 DNA가 변해서가 아니라, 그 DNA를 어떻게 발현시키느냐의 차이에서 옵니다. 즉, 유전자는 총이라면 환경과 습관은 방아쇠를 당기는 것과 같습니다.
- 동일한 총을 가졌어도 방아쇠를 당기는 타이밍과 강도가 다르기 때문에 서로 다른 결과(체형)가 나타나는 것입니다.
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질문자님의 궁금증이 시원하게 해소되셨기를 바랍니다.
언제든지 더 궁금한 과학적 호기심이 생기면 똑똑 문을 두드려 주세요~.👋
이상, 융복합 과학기술전문가 이중철이었습니다.🙂
감사합니다.
안녕하세요.
일란성 쌍둥이는 본래 하나의 수정란이 나뉘어 만들어지기 때문에 동일한 유전정보를 공유하고 있습니다. 하지만 비만은 단순히 유전자 하나만으로 결정되는 것이 아니기 때문에, 일란성 쌍둥이 중 한 명만 더 살이 찌거나 반대로 더 마를 수 있습니다. 즉 비만은 다유전자성 형질이라고 할 수 있는데요, 수많은 유전자가 식욕, 포만감, 지방 저장, 기초대사량, 근육량, 혈당 조절, 활동성 등에 조금씩 영향을 주다보니 비만 여부를 결정하는데 환경과 생리 상태가 크게 개입합니다. 또한 DNA 염기서열은 동일하다고 하더라도, 성장 과정에서 스트레스, 수면, 식습관 등 많은 요인에 따라 지방대사 관련 유전자 발현 패턴이 달라집니다. 따라서같은 DNA를 가졌어도 한 사람은 에너지를 쉽게 저장하고, 다른 사람은 더 잘 소비하는 방향으로 차이가 날 수 있습니다.
이외에 장내 미생물 차이도 영향을 주는데요, 장내 미생물군 구성은 음식 선호, 항생제 사용, 감염, 생활환경에 따라 달라질 수 있습니다. 이는 음식에서 에너지를 얼마나 추출하는지, 염증 수준이 어떤지, 식욕 신호가 어떤지에 영향을 줄 수 있는데요, 일란성 쌍둥이라도 장내 미생물은 동일하게 유지되지 않습니다. 게다가 성인이 되면서는 직업, 수면 시간, 음주, 스트레스, 운동 습관 같은 요소가 체중에 큰 영향을 주기 때문에 어린 시절에는 비슷했던 쌍둥이가 성인이 되어 서로 다른 체형이 되는 경우가 흔합니다. 감사합니다.
일란성 쌍둥이는 유전적 설계도가 같지만, 후성유전학의 영향으 체형이 달라질 수 있습니다.
비유하자면 유전자가 '책'이라면 후성유전은 특정 페이지를 읽지 못하게 하거나 특정 페이지를 읽게 만드는 책갈피와 같아서 같이 자라더라도 생활 환경이나 스트레스에 따라 비만 유전자의 스위치가 한 명에게만 켜질 수 있습니다.
또한 장내 미세생물인 마이크로바이옴 구성이 달라지면 똑같이 먹어도 에너지 흡수 효율이 달라져 살이 찌는 정도가 차이 납니다.
결국 유전자는 같아도 그 유전자가 몸속에서 발현되는 방식이 변하기 때문에 한 명만 비만이 될 수도 있는 것이죠.
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.
일란성 쌍둥이는 동일한 DNA를 가지고 태어나기 때문에 기본 유전 정보는 같습니다.
하지만 gene expression(유전자 발현)은 환경과 생활습관에 따라 다르게 조절돼요. 이 과정은 epigenetics(후성유전학) 변화로 설명되며 시간이 지날수록 차이가 커질 수 있어요.
예를 들어 식사량, 음식 종류, 간식 습관에서 미세한 차이가 누적돼요. 또한 활동량이나 운동 습관도 체지방 축적에 큰 영향을 주게 됩니다.
수면의 질과 스트레스 수준도 호르몬 변화를 통해 체중에 영향을 줘요. 특히 cortisol(코르티솔) 같은 스트레스 호르몬은 지방 축적과 관련이 있어요.
장내 microbiome(장내 미생물) 구성 차이도 에너지 흡수 효율을 바꿀 수 있습니다. 같은 음식을 먹어도 흡수되는 칼로리가 달라질 수 있는 이유예요.
또한 insulin sensitivity(인슐린 민감성) 차이도 지방 저장에 영향을 준다고 합니다. 성장 과정에서 이런 작은 차이들이 점점 확대되면서 체형 차이가 나타나죠. 어릴 때는 비슷해 보여도 사춘기 이후 차이가 더 커지는 경우가 많아요.
환경이 거의 동일해도 완전히 같을 수는 없기 때문에 차이는 자연스럽게 발생해요. 유전자는 같지만 그 유전자가 어떻게 작동하느냐가 중요한 차이를 만드는거죠.
정리하면 일란성 쌍둥이도 후성유전과 환경 요인으로 체형이 충분히 달라질 수 있습니다.
감사합니다.
일란성 쌍둥이는 유전적 구성이 동일하지만 후성유전학적 변화와 장내 미생물 환경의 차이로 인해 체형이 달라질 수 있습니다. 유전자의 염기 서열 자체는 같아도 특정 유전자가 활성화되거나 억제되는 방식인 후성유전적 요인이 생활 습관이나 환경적 자극에 따라 개별적으로 변하면서 비만 관련 유전자 발현에 차이를 만듭니다. 또한 영유아기 이후 각자의 몸속에 형성되는 박테리아의 종류와 분포가 달라지면 에너지 대사 효율이 변하여 같은 양을 섭취해도 체중 증가 정도가 다르게 나타납니다. 이러한 생물학적 기제와 더불어 미세한 신체 활동량의 차이나 호르몬 분비의 불균형이 누적되면서 한 명은 비만이고 다른 한 명은 마른 체형을 유지하는 현상이 발생합니다.