by Karolinska Institutet
카롤린스카 연구소Karolinska Institutet와 린셰핑Linköping 대학교 연구진이 4,300명 이상의 선사 시대 사람 DNA를 분석하고 "미니 장의[내장?]mini guts"를 배양한 결과 농업의 도래와 동시에 겨울 구토winter vomiting를 유발하는 바이러스를 막는 유전자 변이가 급격히 증가했다고 보고했다.
겨울 구토증은 겨울철에 가장 치명적인 노로바이러스norovirus로 발생한다.
감염은 며칠 후 자연적으로 사라지지만, 그 보호 효과는 오래가지 않아 같은 사람이 짧은 시간 안에 반복적으로 병에 걸릴 수 있다.
하지만 특정 유전자 변이 덕분에 일부 사람은 이 바이러스에 감염되지 않는다.
"우리는 유전자 변이의 역사적 확산을 추적하고 싶었다"고 카롤린스카 연구소 생리학 및 약리학과 유전학 수석 강사이자 라이프치히에 있는 막스 플랑크 진화 인류학 연구소 연구원인 휴고 제베르크Hugo Zeberg가 말했다.
결함 있는 유전자, 바이러스로부터 보호
FUT2 유전자는 장 점막에서 발견되는 효소의 표적이다.
이 유전자의 역할 중 하나는 장 세포 표면에 당 분자를 부착하는 것이며, 노로바이러스는 이 분자를 통해 장을 감염시킨다.
이 보호 유전자 변이에 결함이 있어 효소가 제 기능을 하지 못하고, 당 분자가 없으면 바이러스는 세포 내로 침투할 수 없다.
연구진은 이 변이의 확산을 추적하기 위해 지난 1만 년 동안 산 선사 시대 사람 4,343명의 DNA를 분석했다.
결함 있는 유전자는 기원전 6,000년경 현재 터키 지역 초기 농부들을 통해 유럽으로 전파되었고, 약 8,500년에서 5,000년 전에 인구 전체에 퍼졌다.
초기 농부 사회에서는 구토병 바이러스가 인간이 소집단으로 살던 시대보다 훨씬 빠르게 확산되었다.
"우리 연구 결과는 이러한 유형의 질병 환경이 겨울 구토병을 예방하고 질병에 걸리지 않는 이점을 제공하기 때문에 유전자 변이의 빈도를 높인다는 것을 보여준다"고 제버그 박사는 말한다
'미니 장mini guts'으로 확인한 결과
70만 명의 현대인이 있는 바이오뱅크에서 설문지와 유전 물질을 연구한 결과, 연구진은 해당 유전자 변이를 지닌 사람들이 구토 증상을 거의 겪지 않는다는 사실을 발견했다.
특히 부모로부터 각각 하나씩 유전형을 물려받은 경우 더욱 그렇다.
연구진은 이러한 결과를 확인하기 위해 장 생검을 통해 인간 장 오가노이드(또는 미니 장)를 배양했다.
그 결과, 해당 유전자 변이를 두 개 가진 사람들은 노로바이러스 감염으로부터 완전히 보호받는다는 것을 발견했다.
이 연구는 분자생물학 및 진화(Molecular Biology and Evolution)에 게재되었으며, 린셰핑 대학교 연구진과 함께 진행되었다.
"특정 돌연변이가 발생하고 선택되는 이유를 파악하면 오늘날 우리 건강에 어떤 영향을 미치는지 더 잘 이해할 수 있다"고 린셰핑 대학교 생물의학 및 임상과학과의 의학미생물학 박사이자 이 연구 주저자인 요한 노르드그렌Johan Nordgren은 말한다.
단점 - 담석과 위궤양
하지만 이러한 보호에는 대가가 따른다.
현대 바이오뱅크에 따르면 유전자 변이를 지닌 사람들에게서 위궤양과 담석 발생 위험이 높은 것으로 나타났다.
"이러한 증상은 대개 스트레스와 과다한 지방 섭취와 관련이 있는데, 신석기 시대에는 이러한 현상이 덜 흔했을 것으로 추정된다"고 제버그 박사는 말한다.
이 연구의 임상적 관련성과 관련하여, 제버그 박사는 유전자 변이가 완전한 보호 효과를 제공한다는 사실이 위험 평가에 도움이 될 수 있다고 말한다.
스웨덴 인구 약 20%가 이중 복제 유전자를 지닌 것으로 추정된다.
"하지만 우리의 주요 관심사는 진화 과학"이라고 그는 말한다.
"선사 시대 DNA는 진화 과정을 재현하고 유전자 돌연변이가 인간 환경의 사건과 어떻게 연관되는지 살펴볼 수 있는 타임머신과 같습니다."
More information: Johan Nordgren, et al. Natural selection of a virus-protective FUT2 variant following the transition to agriculture, Molecular Biology and Evolution (2025). DOI: 10.1093/molbev/msaf243
Journal information: Molecular Biology and Evolution
Provided by Karolinska Institutet
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이건 이쪽 전문가 해설이 좀 필요하다고 본다.
겨울 구토증 자체가 나로서는 생소해서 전반으로 저 맥락을 따라잡기 힘들다.
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