당신의 DNA는 어머니와 아버지의 유전자의 혼합입니다. 그러나 세포에 에너지를 공급하는 데 있어 어머니의 유전자가 주도적인 역할을 한다는 최근 연구 결과가 밝혀졌습니다.
인간은 양 부모로부터 유전 물질을 물려받지만, 최신 연구에 따르면 미토콘드리아, 즉 세포의 에너지 공장에서는 흥미로운 예외가 있습니다. 이 연구는 Science Advances 저널에 발표되었습니다.
연구자들은 인간이 미토콘드리아 내 DNA를 오직 어머니로부터만 물려받으며, 아버지의 미토콘드리아 게놈의 모든 흔적이 정자가 난자와 결합하는 순간에 파괴된다는 것을 발견했습니다. 그러나 이 과정이 실패할 경우, 아버지의 미토콘드리아가 발달하는 배아로 들어가 성인이 되었을 때 신경학적, 행동적 및 생식 건강에 평생 문제를 일으킬 수 있습니다. 이러한 발견은 선형벌레에서 실시된 연구를 기반으로 하였습니다.
연구자들은 이러한 발견이 미토콘드리아 장애가 어떻게 발생하는지에 대한 새로운 통찰력을 제공할 것이라고 희망합니다. 미토콘드리아 장애는 신체가 에너지를 생산하는 능력을 방해하는 상태로, 5,000명 중 1명에게 영향을 미칩니다. 이 연구는 또한 비타민 K2로 이러한 장애를 예방하거나 치료할 수 있는 잠재적 해결책을 제시합니다.
“이러한 발견은 왜 아버지의 미토콘드리아가 초기 발달 과정에서 신속하게 제거되어야 하는지에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다. 또한 이 과정이 손상될 경우 발생할 수 있는 인간 질병 치료에 대한 새로운 희망을 제공합니다,”라고 수석 저자 딩 쉬가 보도 자료에서 말했습니다.
아버지의 미토콘드리아가 자가 파괴되지 않을 때 어떤 일이 발생하는지 이해하기 위해 연구자들은 C. elegans라는 작은 투명 벌레에 대한 연구를 수행했습니다. 이 벌레는 1,000개의 세포만 가지고 있지만, 신경계, 장, 근육 및 기타 조직은 인간과 유사한 구조를 가지고 있습니다.
시험 동안 연구자들은 이 벌레들에서 아버지 미토콘드리아 제거(PME) 과정을 중지하려고 시도했고, 약 10시간 정도 지연시키는 데 성공했습니다. 이 지연은 세포 기능을 주도하는 에너지 분자인 아데노신 삼인산(ATP) 수준의 유의미한 감소를 초래했습니다. 시험이 끝날 무렵, 생존한 벌레들은 인지 저하, 활동 감소 및 번식의 어려움을 겪었습니다.
그러나 연구자들이 뼈 건강에 중요한 역할로 알려진 비타민 K2의 한 형태인 MK-4로 이 벌레들을 치료했을 때, 배아에서 ATP 수준이 정상으로 회복되었습니다. 이는 이후 기억력, 활동성 및 번식에 도움이 되었습니다.
더 많은 연구가 이러한 발견을 확인하는 데 필요하지만, 연구자들은 미래에 미토콘드리아 장애의 이력이 있는 가족들을 치료하는 것이 비타민 K2를 임신 중에 복용하는 것만큼 간단해지기를 희망합니다.
