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Read: 5317, Vote: 3, Date: 2013/08/11
제 목 어떻게 운동이 지방과 근육세포를 변화시키나?
작성자 운영자
다음은 7월 31일 뉴욕타임즈에 게재된 "어떻게 운동이 지방과 근육세포를 변화시키나?(How excercise changes fat and muscle cells?)라는 제목의 글입니다. (운영자 註)



운동은 대부분 사람들의 당뇨병과 비만의 위험을 줄여주면서 건강을 증진시킨다.   하지만 세포수준(단계, cellular level)에서 운동이 어떤 생리학적 단계나 순서를 거쳐 이런 마법같은 역할을 수행하는지는 놀라울 정도로 잘 알려져 있지 않다.

하지만 최근의 여러 새로운 연구는 운동이 유전자가 작동하는 방식을 전면적으로 바꿔줄 수 있다는 것을 밝혀 그 명확성을 보여주고 있다.  

물론 유전자는 고정적인 존재는 아니다.  유전자는 몸의 여러부분으로 부터 받는 생화학적인 신호에 따라 활동이 불규칙(on or off)하다.  유전자가 활동적일 때는 여러가지 단백질을 발산하는데 이 단백질이 우리 몸속의 생리학적 활동범위를 촉진시킨다.

유전자의 활동에 영향을 미치는 한 강력한 수단이 메틸화(methylation)라 불리는 과정인데, 이는 탄소와 수소원자의 결합체(cluster)인 메틸기(methyl group)가 유전자의 바깥쪽에 붙어  그 유전자가 몸으로부터의 신호를 받고 또 반응하는것을 어렵게 하거나 또는 쉽게 한다.  이런 식으로 유전자의 행동이 변하는데 그렇다고 유전자 자체의 기본적 구조가 바뀌는 것은 아니다.  명확히 이들 메탈화 형태가 자손들에게도 유전되는 데, 이것이 '후생유전학(epigenetics)'으로 불리는 현상이다.

무엇보다 메틸화 과정에서 놀라운 사실은 메틸화가 여러분이 평소 어떻게 생활하느냐에 따라 크게 바뀔 수 있다는 것이다.  최근의 많은 연구는 식사가 유전자의 메틸화에 현저하게 영향을 미친다는 것을 밝혀냈고 이 분야에서 종사하는 과학자들은 다른 식생활로 인해 야기된 다른 유전적 메틸화 패턴이 그 사람을 당뇨병이나 다른 대사증후군에 걸리게 할 수 있다고 추론하고 있다.

식사와 같이 운동도 우리 몸을 크게 변화시키지만 유전자 메틸화에 있어 육체적 활동이 맡는 역할에 대해서는 구체적으로 알려진 게 없었다.  그래서 최근에 여러 과학자 집단이 훈련이 우리 유전자 외면(extrior of genes)에 어떤 역할을 하는지를 밝혀내려는 시도를 하고 있다.  
  
그들이 최근에 발간한 결과를 보면 그 답은 무수하다.

최근의 연구중 하나가 스웨덴의 룬드 대학(Lund University)의 당뇨센터와 연계한 연구팀들이 주도적으로 실시하여 PLoS One(무료 논문게재 사이트)에 발표한 것으로 아마 가장 감질나게 한 연구가 아닐까 생각된다.  이 연구는 수십명의 비활동적이지만 건강한 스웨덴 성인남자를 모집하여 이들의 지방세포 일부를 추출했다.   최근에 개발된 분자기술을 이용하여 연구진들은 이들의 세포내 DNA상의 메틸화 형태를 지도로 표시했다.  연구진들은 또한 이들의 체성분, 유산소능력, 허리둘레, 혈압, 콜레스트롤 수치는 물론 건강과 체력 지수도 측정했다.

그리고 그들은 이들에게 훈련을 시작하도록 했다.  트레이너의 지도에 따라 이들은 한 시간 정도로 실내 자전거타기나 에어로빅교실에 참가토록 했으며 주 2회씩 6개월동안 실시했다.  6개월이 끝나갈 시점에 이들은 지방이 빠지고 허리둘레도 상당히 줄어들었으며 지구력이 늘고 혈압이나 콜레스트롤 수치도 향상되었다.

눈에 잘 띄지는 않았지만 결과적으로 이들의 지방세포속 많은 유전자의 메틸화 패턴이 변경되어 있었다.  실제 나열된 지방세포속에서 7,663개의 개별 유전자상에서 17,900 이상의 개별부위의 메틸화 패턴이 변경되었다.   대부분의 경우 유전자가 더 많이 메틸화되었지만, 일부는 부착된 메틸기가 적었다.   하지만 두 경우 모두 유전자가 단백질을 추출해내는 방식에 영향을 미치고 있다.

메틸화에 가장 큰 변화를 보인 유전자 또한 이전에는 지방축적이나 당뇨병이나 비만으로 발전하는 데 일정한 역할을 할 가능성이 높았다.   이번 연구의 수석 집필자이자 룬드대학의 조교수인 샤롯 링(Charlotte Ling)은 "우리 자료는 운동이 이들 유전자의 DNA 메틸화를 변화시킴으로써 제2형 당뇨병(Type 2 diabetes)이나 비만의 위험에 영향을 미칠 수도 있다는 것을 보여주고 있다"고 했다.
hong 좋은 내용이네요. 메틸화에 의한 유전자의 단백질 추출 변화. 운동이 유전이라는 운명결정론을 바꾸는 군요. 08/23   
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