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Date 2016/06/09 15:18:26
Name 모모스2013
Subject [일반] 포유동물의 각인 - 애들은 엄마, 아빠 누구 머리를 닮나?
전에 피지알에 비슷한 내용을 썼다가 지웠는데 홍차넷에 더 보충해서 작성했던 글을 더욱 보충해보았습니다.

확연히 다르게 나타나는 유전병인 Prader-Willi syndrome, Angelman syndrome 은 둘 다 15번염색체의 같은 부분이 결여되어 나타나는데 Prader-Willi syndrome는 아버지로부터 온 15번염색체의 이상으로, Angelman syndrome는 어머니로부터 온 15번염색체의 이상으로부터 나타납니다. 조금만 유전법칙을 배운 사람들이라면  이는 일반적인 유전 법칙은 위배되고 유전자의 디지털속성과는 모순된다는 것을 알 수 있을 거에요. 각 세포의 유전자 쌍에 각각 부모 누구에서 왔는지 표시가 되어 있다니….
http://i.imgur.com/fRIqEg9.gif

각인 (Genomic imprinting)
포유류는 한 쌍씩 존재하는 염색체를 가지고 있고 각각 부모에게서 한 벌씩 가져옵니다. 그 한 벌의 염색체 그 하나하나마다 어머니에게서 왔는지 아버지에게서 왔는지 조심스럽게 표시가 되어있습니다. 이를 각인이라고 합니다. 이 각인되어 있는 염색체 때문에 포유류의 체세포복제가 어려운 것입니다. (복제양 돌리의 예처럼 체세포복제시 각인을 다 제거하는 것으로 알려져있습니다. 그래서 체세포복제로 태어난 생명체는 정확히 말하면 체세포를 공여한 생명체와 완벽하게 같은 생명체는 아닌 것 같아요. 각인은 일반적으로 일부 DNA 염기에 Methylation해서 표시한다고 알려져있습니다. 알을 낳는 조류는 각인이 없습니다.)

난자와 정자가 수정하고 난자와 핵과 정자의 핵이 융합되기 전 전핵이라는 것을 형성하는데 이때 두개의 수정란에서 난자의 전핵과 정자의 전핵을 교환하여 난자의 전핵끼리, 정자의 전핵끼리 융합하도록하여 아버지만 둘인거나 어머니만 둘인 쥐를 탄생시켜보는 실험을 해보았습니다. 그 경우 어머니가 둘인 배아는 태반이 만들어지지 않고 아버지가 둘인 배아는 태아의 머리가 없었다고 합니다. 이는 아버지로부터 물려받은 부계유전자로 태반을 만들고 어머니로부터 물려받은 모계유전자로부터 뇌를 만든다는 것을 말합니다. 또 키메라쥐 실험으로 이를 증명했습니다.  2개의 초기배아를 조심스럽게 융합시키는 실험을 키메라쥐 실험이라합니다. 정상적인 배아에 위의 난자의 핵과 난자의 핵을 수정시킨 배아를 융합하여 발생시키면 비정상적으로 머리가 큰 쥐가 태어나고 정상적인 배아에 정자의 핵과 정자의 핵을 수정시킨 배아를 융합하여 발생시키면 몸집은 크고 머리는 작은 쥐가 생겨났습니다. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC386533/

쥐는 전뇌 대부분이 모계유전자로 각인된 염색체에 의해 만들어지고 뇌의 하부인 시상하부는 부계유전자로 각인된 염색체에 의해서 만들어집니다. 뇌의 바깥층 대부분과 대뇌 피질, 해마 등은 일관성있게 모계염색체만 발현하는 세포로 이루어져있고 시상하부에는 모계세포가 없다는 결과도 얻어냅니다. 부계세포는 근육과 시상하부, 편도, 시각부위앞부분 등 대뇌변연계의 일부로 감정을 조절하는 부분에 나타납니다. 즉 우리가 쥐와 같다면 어머니의 사고력과 아버지의 감정에 따라 사는 겁니다.

뇌의 형성에 어머니로부터 받은 염색체로부터 생성된다는 것인데 한가지 더 재미있는 사실은 이게 지금 현재 어머니의 뇌를 형성한 염색체 ( 어머니에게 발현된 이 염색체는 어머니의 어머니 즉 외할머니로부터 모계각인이 되어 어머니에게 전해졌고 이게 발현한 것입니다.) 는 아닐 수도 있다는 말입니다. 현재 어머니의 유전자를 Aa의 쌍이라고 하고 그녀의 아버지 (외할아버지) 로부터 받은 염색체 A와 그녀의 어머니 (외할머니 ) 로부터 받은 염색체 a로 이루어졌다고 가정하면 현재 어머니 뇌는 그녀의 어머니 (외할머니) 로 부터 받은 염색체 a로 부터 생성된 것입니다. 그런데 어머니가 다시 자녀을 낳을 경우 난자는 염색체A, 염색체a로 이루어진 것으로 각각 만들어져 자녀에게 이어집니다. 즉 각인되어있던 염색체가 그 후손을 위해 감수분열을 할 때는 부계와 모계의 각인이 리셋되고 염색체A, 염색체a 두가지가 다시 모계각인으로 자녀에게 전해집니다.

쉽게 말하면 현재 어머니의 뇌는 그 어머니 (외할머니) 로 부터 전해진 유전자로 만들어졌지만 그녀의 자손에게는 외할아버지의 염색체와 지금 현재 어머니의 뇌를 만든 외할머니의 염색체가 50% 확률로 현재 어머니의 모계 각인을 지니고 자녀들에게 전해지는 겁니다. 즉 현재 어머니의 뇌랑 비슷한 확률은 50%뿐이란 것. 확실히 똑똑한 아이를 가지려면 머리가 똑똑한 부인과 그리고 그만큼 똑똑한 장인어른이 있을 경우 애들은 매우 똑똑할 확률이 높습니다. 그 외에 임신했을 때 산모의 영양상태나 스트레스 상태에 따라 태아 뇌의 발달에 영향을 주기 때문에 남편의 경제력이 중요하다고 합니다. 현대사회에서 처음부터 젊은 남자가 본인 혼자 힘으로 경제력을 갖추긴 힘들기 때문에 할아버지의 경제력이 아빠의 경제력을 의미하는 거고 결국 산모의 영양상태와 스트레스정도는 시아버지의 경제력이 따르므로 할아버지의 경제력이 아이의 두뇌 발달에 많은 영향을 미친다는 연구결과도 있습니다.

외가의 지능과 친가의 경제력이 아이두뇌발달에 결정적이라고 요약할 수 있겠네요.

하지만 이게 다가 아니에요. 감수분열 즉 생식세포분열시 모계각인염색체와 부계각인염색체가 리셋될 때 한참 같이 붙어있는데 이 때 유전자교환이란 것을 합니다. 그래서 부계염색체 A와 모계염색체 a가 아닌 한참 더 복잡한 생식세포가 만들어집니다.


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마브라브
16/06/09 15:44
수정 아이콘
좋은글 감사합니다^^ 마지막부분이 두뇌가 100%모계는 아니다란 말씀이죠?

하나 잘 이해가 안되는데 어머니두뇌50%가 무슨말인가요? 50%확률로 어머니두뇌와 유사한 두뇌를 가지고 태어난다는건가요, 아님 50%는 어머니, 50%는 외할아버지의 영향을 받는다는 말인가요?

그리고 같은 부모의 형제, 자매안에서 큰 두뇌차이를 초래하는 가장 큰 원인은 무엇인가요?
사랑하는 오늘
16/06/09 16:41
수정 아이콘
뇌에 관한 유전자는 어머니 아버지로부터 전부 물려받지만, 유전자 각인 현상 때문에 어머니로부터 물려받은 뇌 관련 유전자만 발현이 됩니다. 아버지로 물려받은 뇌 관련 유전자는 잠자고 있는거죠~~ 그래서 아이의 뇌 발달에 어머니의 유전 형질이 중요하다는 것 같습니다.

그리고 외조부모 얘기는 뭐냐하면, 어머니는 외조부모의 뇌 관련 유전자를 모두 가지고 있고, 외조모의 유전자만이 발현되어 있다는 것입니다. 따라서 아이는 외조부모로부터 이어진 유전자를 가질 수 있는데 (유전자의 상속은 유전자 각인 현상과 상관없이 발생하므로) 아이의 뇌발달에 기여하는 어머니의 뇌 관련 유전자가 외조모가 아닌 외조부한테서 온 유전자일 수도 있다는 것입니다. 확률은 아마 50대 50이겠죠.

모모스님이 어머니하고 장인어른이 똑똑하면 아이도 똑똑할 확률이 높다고 했는데, 그 이유는 아이가 50%의 확률로 어머니의 뇌발달에 기여한 외조모의 유전자를 받거나, 50%의 확률로 어머니가 가지고 있으나 발현되지 않은 외조부의 유전자를 받을 것이기 때문이죠. 엄마도 똑똑한데 장인어른도 똑똑하면 구멍이 없는거죠~~^^
모모스2013
16/06/09 16:47
수정 아이콘
저 대신 완벽하게 답변해주셨네요. 감사합니다.
마브라브
16/06/09 16:56
수정 아이콘
답장 감사합니다. 근데 아직도 이해가 안되네요ㅠㅠ

1. 어머니는 외조모를 포함하는 본인의 발현된 유전자외에
2. 발현되지않은 외조부의 유전자를 가지고 있으며
반반의 확률로 자식에게 유전된다가 맞나요?

외조부모와 어머니가 모두 똑똑한데도 자식들간에 큰 차이가 있는 경우는 왜그럴까요?
포르스
16/06/10 10:59
수정 아이콘
그건 위 글의 내용을 기반으로 생각해 볼 때 발달 과정에서 영양 이나 다른 요소가 개입한것으로 보면 될것 같습니다.
망디망디
16/06/09 17:26
수정 아이콘
똑똑한 여자를 만나야 하는군요!
Knights of Pen and Paper
16/06/09 17:31
수정 아이콘
근데 이부분도 명확히 이게 맞다고 하기에는 확실하진 않은 것 같습니다.

'지능' 이라는 개념과 지능을 구성하는 유전자 부위에 대해 명확히 밝혀지지도 않았고,

사람의 경우에 methylation 패턴이 쥐 실험의 그것과 명확히 일치한다고 보기엔 아직 의문이 있습니다.

동일한 offspring 사이에서 지능의 편차가 심한 경우 돌연변이로 퉁쳐서 이야기 할 수도 있지만 경험적으로든 예전에 조사했던 통계적으로든 형제간 지능지수 편차가 유의미하게 벌어진 경우를 많이 봐서.....;

이 내용이 사실이려면 아이의 지능이 모계 지능에 유의미하게 dependent 하다는 통계 자료가 필요할 것 같은데 혹시 그런 자료 아시는 분은 링크 달아주시면 감사히 읽도록 하겠습니다.
모모스2013
16/06/09 17:49
수정 아이콘
본문에 "우리가 쥐와 같다면 어머니의 사고력과 아버지의 감정에 따라 사는 겁니다." 라고 단서를 달아 도망갈 구멍을 만들어 놓았습니다. 죄송합니다. 인간의 지능이라는 것을 평가하는게 불분명해요. 아시다시피 지능 검사하는 방법에 따라 다르고 선진국이나 후진국간에 교육문제로 IQ테스트도 무의미하구요. http://www.dhushara.com/book/socio/imprint.htm 참고했습니다.
마브라브
16/06/09 18:09
수정 아이콘
x에 y보다 뇌와 관련된 유전자가 많은건 확실한거같고 지능과 관련된 유전자도 꽤 있는듯합니다.
http://www.nature.com/nrg/journal/v6/n1/full/nrg1501.html

일반적으로 음악은 유전이 92% 환경이 8%, 운동은 유전이 85%, 공간지각능력은 70%, 논리적 추론능력은 68% 유전과 관련있다고 보며 학업능력은 유전이 55% 환경이 45%로 가장 크게 대립되고 있네요 크크.
http://www.nature.com/articles/srep11713
http://www.nature.com/mp/journal/vaop/ncurrent/full/mp2015108a.html

아, 어머니의 지능과 아이지능의 관계는 10%정도로 무의미는 아니지만 큰 의미는 없다고 합니다.
16/06/10 00:26
수정 아이콘
모모스님 글이 항상 재미있지만, 전 그 중에서도 이번 글이 제일 재미있었습니다!
모모스2013
16/06/13 18:45
수정 아이콘
감사합니다. 제가 쓰면서도 특별히 더 애정이 가는 글이 있는데 이 글이 그 중 하나죠...
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