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  • 인간이 갖지 못한 새로운 능력 유전자를 갖게 해주는 장내미생물  







장내미생물은 인간의 장에서 서식하면서 인간에게 다양한 이점을 전달해주고 있습니다. 인간이 만들지 못하는 새로운 영양소 예를 들면 비타민B군이나 비타민K, 그리고 신경전달물질을 만들어 인체에게 전달합니다. 유익균이라고 부르는 이유입니다.

반면에 발암물질이나 독성물질을 만들게 되면 이 균은 유해균입니다. 유익균을 많이 섭취하면 이러한 유해물질의 노출을 막을 수 있어, 해독의 작용도 합니다.

유익균이 만드는 유익 물질에는 짧은 지방산도 있는데, 장내 환경을 좋게 하여 줄 뿐만 아니라 전신의 염증을 잡아주는 역할까지 합니다.

그런데 최근에 새로운 장내 미생물의 능력이 또 소개되었습니다.

인간이 갖지 못한 유전자를 함유한 장내미생물을 소유하게 되면 장에서 새로운 능력을 발휘한다는 것입니다.

일본에서 그러한 사례가 연구 보고 되었습니다.

일본 사람들은 해조류를 많이 섭취합니다. 바닷속 해조류의 겉면에는 Zobellia galactanivorans 라는 균이 기생하면서 해조류를 먹고 사는데, 해조류를 뜯어 먹으면서 이 균을 같이 섭취하게 되었고, 장내에서 이 균이 갖고 있는 해조류 분해 유전자를 장내에 서식 균인 Bacteroides plebeius 이 같이 갖게 되어 이 유전자에 의해 해조류 분해 효소들을 분비할 수 있게 되었다는 것입니다.

아래의 오른쪽 상단 균이 바로 Zobellia galactanivorans












그런데 어떻게 특정 균주가 갖은 유전자를 다른 균주가 갖게 되었을까요.

인간의 세포 핵 안의 DNA는 이렇게 남에게 전달 할 수 없습니다. 핵막안에 고이 간직되어 있어서 세포분열시 극소수의 오류로 인한 돌연변이만 보일 뿐이죠. 부모와 자식의 성격이나 외모가 100% 일치하지 않는 이유입니다. 하지만 균들은 이러한 정조가 희박합니다. 아무나 유전자를 쉽게 공유할 수 있죠.

아래 왼쪽이 핵막이 튼튼한 우리 인간 세포의 DNA 보관상태이며, 오른쪽이 미생물들이 세포질 안에 그냥 퍼져 있는 DNA 구조입니다.







특히 미생물들은 DNA 말고도 플라스미드라는 운반체를 소유하고 있는데 이것이 유전자들을 서로 난잡하게 공유할 수 있게 운반하는 역할을 합니다.









이런 이유로 일본을 제외한 미주나 유럽 사람들은 소유하지 못하는 해조류 분해 능력을 일본 사람들 일부가 갖게 되었고, 이것이 세대를 거듭하면서 탄생시 질 접촉이나 모유를 통해서 전달이 되면서 일본의 많은 사람들이 이 능력을 갖게 되었다는 것입니다.





관련 네이쳐 뉴스 소식

https://www.nature.com/news/2010/100407/full/news.2010.169.htm





어쩌면 인간의 많은 능력이 우리 스스로의 능력이 아니라 우리가 데리고 다니는 기생균주의 능력일지 모릅니다.


소의 풀을 소화할 수 있는 능력이 대표적인 사례인데요.

소나 염소와 같은 반추동물은 풀을 잘 소화합니다. 그런데 소가 갖고 있으면서 분비하는 효소 때문이 아니라 소의 첫 번째 위에 데리고 있는 엄청난 숫자의 미생물들이 분해하는 것입니다.


여기서 음식의 다양성이 중요합니다. 다양한 음식을 골고루 먹는다면 이들을 분해할 수 있는 능력까지 얻을 수 있고, 기아나 식량 부족과 같은 다양한 외부 충격이 왔을때 종족을 이어나갈 수 있는 기회를 제공할 것입니다. 음식과 생물의 다양성이 줄어들면 이에 적응하는 유전자의 숫자도 줄어들고 인간의 능력은 줄어들어, 결국 생존에 위협을 가할 수 있습니다. 


체세포 유전자의 변이 (Polymorphisim)  다양성이 인류를 극한 환경에서 버틸 수 있는 기회를 제공하듯, 장내 미생물 유전자의 다양성 소유 역시 인간이 필요로 하는 영양학적 요소입니다.







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