인간은 유전자를 어떻게 조종할 수 있을까

저자의 말 새로운 혁명이 시작되다!
프롤로그 후성유전학은 우리의 삶을 어떻게 바꿀 것인가

TAKE 1 유전자는 왜 스위치를 필요로 할까?
유전학에서 후성유전학으로…
‘생명의 책’
분자생물학과 달 착륙
유전자 조절 장치를 분석하라
인간에겐 몇 개의 유전자가 있을까?
인간과 침팬지의 가장 큰 차이는?
새로운 자유를 선사하다
DNA의 빗장, 메틸기
히스톤 코드
RNA 세계를 탐험하는 법

TAKE 2 인간이 유전물질에 대해 힘을 행사할 수 있는 이유
환경의 영향에 대한 고찰
인간은 스스로를 변화시킬 수 있다AKE 2
완전히 다른 두 가지 삶
골짜기를 통과하는 생물들
모든 세포는 자신의 유래를 알고 있다
일개미의 계급으로 읽는 후성유전학
왜 그 사람만 암에 걸렸을까
쌍둥이들이 달라지는 이유

TAKE 3 인성은 어떻게 형성되는가
강인한 성격을 만드는 것
스킨십 호르몬의 힘
스트레스를 유독 더 받는 사람
사랑은 생각보다 더 중요하다
프로그래밍된 자살?
후성유전 심리치료에 대한 기대
후성유전체는 기억력 향상에 도움을 줄까?
배고픔과 중독의 기원
생물학적 운명의 일부가 우리 손에 달려 있다

TAKE 4 건강과 후성유전학
질병의 예방은 모태에서부터 시작된다
이혼이 수명을 단축한다
엄마는 아무거나 먹어서는 안 된다
대사증후군의 주범은 무엇인가
왜 나만 땀을 뻘뻘 흘릴까
점점 더 뚱뚱해지는 사회
어떤 음식을 먹어야 하는가
페트병에서 손을 떼라

TAKE 5 오래 살 수 있게 하는 생물학적 프로그램
장수하고 싶다면 기억해야 할 것들
장수 마을 사람들의 비밀
만성 염증이 나를 늙게 한다?
텔로머라아제가 노화를 늦출 수 있을까?
장기적 스트레스에 관한 탐구
노화 연구의 패러다임을 바꾸다
적게 먹고 더 뛰어라

TAKE 6 특별한 책임
우리는 유전자만 물려주는 것이 아니다
흔들리는 도그마
후성유전학의 대가, 식물
너무 많은 것을 자녀에게 물려주고 있다
할아버지가 손자들의 건강에 끼치는 영향
라마르크의 부활?
엄마의 유전자, 아빠의 유전자
인공 수정은 위험한가?

TAKE 7 새로운 길목에 선 바이오의학
후성유전체 프로젝트
인간 세포의 후성유전체를 해독할 수 있을까?
후성유전학이 바꾸는 암 치료법
암을 더 빨리 발견하는 방법
세포의 발달 잠재력을 캐내라
인간은 몸에 대해 자유롭다

에필로그 유전물질을 어떻게 조절할 수 있을까
참고문헌
찾아보기

이 책의 가장 중요한 메시지는 스스로를 유전자의 꼭두각시로 생각하지 말라는 것이다. 체질과 신진대사와 인성을 변화시킬 수 있음을 믿어야 한다. 지난 몇십 년간 ‘바이오-숙명론자’들이 계속 주장해왔던 것과는 달리 우리의 삶은 아주 작은 것까지 유전적으로 결정된 것이 아니다. 물론 생물학적 운명, 즉 신체와 정신을 주관하는 유전 프로그램은 분명히 있고 그것은 질병에 대한 저항력, 뚱뚱하고 날씬한 정도, 수명, 암에 걸릴 가능성, 성격, 중독에 빠질 가능성, 지능 등에 영향을 미친다. 그런데 우리 스스로도 이런 운명에 적잖이 영향을 미칠 수 있다.
생활방식을 변화시켜서 자손에게까지 이어지는 생화학적 선로를 준비하라. 그럼으로써 자신의 미래는 물론 자녀와 손자에게도 눈에 띄지 않게 영향을 미칠 수 있고, 그들을 계속하여 도울 수도 있다. 우리의 환경과 행동은 후성유전체를 통해 때로 앞으로 몇십 년간을 좌우하며, 우리 자신과 자손의 신체 및 정신에 일어날 일을 미리 결정한다.
동시에 여러 학문 분야가 후성유전학 덕분에 거대한 진보를 이루고 있다. 특히 줄기세포 연구와 암 연구에서도 그 진보를 목격할 수 있다. 특히 흥미로운 것은 후성유전학이 노화 연구에 미치는 영향이다. 장수 노인의 커다란 비밀은 무엇보다 그들 세포의 후성유전체에 숨어 있을 것으로 보인다. 분자생물학적 스위치는, 효모부터 인간에 이르기까지 거의 모든 유기체에 존재하는, 소위 ‘생명연장 프로그램’에 영향을 미친다. 이런 프로그램이 작동된다면 우리 중 몇몇은 틀림없이 무병장수할 수 있을 것이다.

자연은 의도적으로 외부 세계가 가장 내부에 있는 세계, 즉 유전물질에 접근하도록 해놓았다. 브레멘 야콥스대학교의 생화학자 알베르트 옐치Abert Jeltsch는 “후성유전학은 환경과 유전체 사이의 의사소통을 위한 물질적 기초다”라고 정의한다. 간단하게 들리지만, 아주 광범위한 결과를 암시하는 말이다.
유전자와 환경 간의 의사소통 덕분에 우리 인간들은 새로운 자유를 누리게 되었다. 우리가 삶을 변화시키면 환경과의 관계가 변화되고 그 변화는 우리의 생물학적 유전에도 영향을 끼칠 수 있는 것이다. 또한 후성유전학자 토마스 예뉴바인은 “후성유전학은 우리에게 유일무이한 개인으로 살 자유를 선사한다”라고 말한 바 있다. 다시 말해 인간은 조상들의 유전정보들로 대충 스케치된 자신의 삶에 대한 그림을 후성유전을 통해 완성할 수 있다는 것이다.
모셰 스지프는 이런 자유의 또 다른 측면을 강조한다. “후성유전학은 우리의 행동에 대한 책임을 우리에게 되돌린다”라는 것이다. 앞에서도 암시했듯이, 우리 인간은 자신의 운명을 좀 더 좌지우지할 수 있다. 좋은 방향으로, 또는 나쁜 방향으로 말이다.
제 2의 암호는 환경과 의사소통을 하는 살아 있는 세포들에게 매우 중요하기 때문에 단 하나의 후성유전 시스템으로는 충분하지 않은 것으로 보인다. 현재까지 알려진 바에 의하면 후성유전 프로그램에서는 세 가지 생화학적 스위치 구조가 중요하다. 첫째, 직접 DNA에 달라붙어 유전자를 끄는 메틸기들이다. 둘째, DNA가 감겨 있는 단백질의 화학적 변화다. 이런 변화는 감겨 있는 전체 DNA 조각을 읽을 수 있게, 혹은 읽을 수 없게 만든다. 셋째, DNA와 비슷한 작은 분자들이다. 이것은 이미 읽은 유전자가 단백질로 번역되는 것을 방해한다.

어찌하여 운동도 많이 하고 담배도 안 피우고, 평생 건강한 식생활에 신경을 써도 점점 더 많은 사람들이 암에 걸려 죽어갈까? 어찌하여 어떤 사람은 100세까지도 아주 명민한 정신력을 유지하는데 어떤 사람은 70세에 이미 알츠하이머에 걸릴까? 왜 어떤 사람은 다른 사람들보다 더 많이 먹지도 않는데도 체중이 계속 불고 당뇨병에 걸릴까?
우리의 체질과 건강, 신진대사와 신경계의 상태는 임의로 변화시킬 수 있는 것이 아니다. 많은 것은 유전자에 의해 규정된다. 암 유전자도 마찬가지다. 이것이 병적으로 변화하면 악성 종양에 걸릴 확률이 확연히 높아진다. 유방암 유전자 BRCA 1이 그 대표적 예다. 이 유전자에 의해 암호화된 단백질이 제대로 기능하지 못하면 변질된 세포들은 더 이상 저절로 사멸하지 않으며, 유방암뿐만 아니라 난소암, 대장암, 전립선암의 위험도 높아진다.
(중략) 암이나 심근경색, 알츠하이머, 지방과다증, 당뇨병 등의 원인은 다양하다. 그런데 이런 병과 관련하여 유전자의 역할은 과대평가되는 편이다. 가령 분석에 따르면 유방암 유전자 BRCA 1의 돌연변이를 가지고 있는 사람은 유방암에 걸린 20명 중 한 명꼴, 최대 12명 중 한 명꼴이다. 돌연변이 유전자를 물려받은 사람이라 할지라도, 무조건 암에 걸리는 것은 아니다. 물론 의사들은 해당 위험군의 경우는 신경 써서 조기 진단을 받을 것을 추천하고 있지만 말이다.
(중략) 루돌프 재니시에 따르면 알츠하이머, 암, 파킨슨병 같은 전형적인 노인성 질환들은 유전적 요인 외에 환경적 요인에도 강하게 좌우된다고 알려져 있다. 그중에서도 영양이 커다란 역할을 한다. 재니시는 또한 “일생 동안 먹는 음식이 후성유전체계를 변화시킬 수 있다는 것을 암 환자를 통해 알 수 있다”라며, 영양이 대장암 위험에 커다란 영향을 끼친다는 것은 ‘확실한 데이터’에 근거한 기정사실이라고 지적하였다.
따라서 1990년대에 많은 여론 주도자들이 설파한 것과는 달리 운명의 생물학은 순수한 유전학 이상의 것이며, 그것은 무엇보다 생활방식과 환경이 신체와 정신에 끼치는 영향에 좌우된다. 그리고 후성유전학 덕분에 우리는 그동안에 거기서 누가 중재 임무를 담당하는지를 알고 있다. 그것은 바로 우리 세포의 후성유전체들이다.