쌍둥이는 '동일하지' 않을 수 있으며 더욱 흥미로운 쌍둥이 사실

매년 전 세계의 쌍둥이 형제자매들이 올해 8월 4일부터 6일까지 열리는 Twins Days Festival에 참가하기 위해 오하이오주 트윈스버그로 여행합니다. 이는 세계에서 가장 큰 쌍둥이 모임이며, 현재의 추세가 우세하다면 그 규모는 더욱 커질 것입니다.

1915년부터 1980년까지 미국에서 태어난 아기 50명 중 1명은 쌍둥이였습니다. 그 숫자는 이후 30명 중 1명으로 급증했으며, 줄어들 기미는 보이지 않습니다. 아직은 드물지만, 쌍둥이 출산의 급격한 증가는 조산과 저체중 출산을 포함하여 쌍둥이 엄마와 그 자녀의 건강에 더 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

그러나 유전학자에게 쌍둥이 탄생은 축하할 일이다. 쌍둥이는 과학자들이 다른 곳에서는 얻을 수 없는 생물학적 정보의 보고를 제공합니다. 이는 과학자들이 섭식 장애, 비만, 성적 취향 및 다양한 심리적 특성을 포함한 질병 및 기타 상태를 이해하는 데 도움이 됩니다.

쌍둥이 연구는 또한 연구자들에게 서로 다른 생활 방식과 습관이 동일한 유전적 청사진을 가진 두 사람에게 어떤 영향을 미치는지에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있습니다. 쌍둥이를 연구하는 것은 여러 세대에 걸쳐 유전되는 특성에 영향을 미칠 수 있는 유전적, 환경적 요인의 영향을 조사하는 데 매우 유용합니다.

그렇기 때문에 쌍둥이는 종종 자연-양육 논쟁의 최전선에 서게 됩니다. 수십 년 동안 사람들은 유전자(본성) 또는 환경(양육)이 우리가 누구인지에 더 큰 영향을 미치는지에 대해 논쟁을 벌였습니다. 쌍둥이 연구는 우리에게 단서를 제공합니다. 일란성 또는 일란성 쌍둥이는 DNA의 99.99%를 공유합니다. 그들은 비슷해 보이거나 거의 비슷해 보입니다. 그들은 같은 색의 눈, 같은 색의 머리카락, 거의 모든 것이 같은 색을 가지고 있습니다. 이란성 또는 이란성 쌍둥이는 유전자의 50%를 공유합니다. 일란성 쌍둥이가 이란성 쌍둥이보다 더 큰 수준으로 형질을 공유한다면 관련 유전자가 그 형질에 상당한 영향을 미쳤다고 결론을 내리는 것이 안전합니다. 반면, 이란성 쌍둥이와 일란성 쌍둥이가 모두 동일한 특성을 공유한다면 유전자가 아닌 환경이 특정 특성에 영향을 미칠 가능성이 있습니다.

일란성 쌍둥이는 또한 과학자들이 환경이 유전자 기능에 어떻게 영향을 미치는지 결정하는 데 도움을 줄 수 있으며, 이는 특정 특성이나 질병이 유전학이나 환경에 더 크게 의존하는지 파악하는 데 도움이 될 수 있습니다. 2015년에 Nature Genetics 저널은 전 세계의 쌍둥이 연구에 대한 포괄적인 검토를 수행했습니다. 연구자들은 평균적으로 환경적 요인과 유전적 요인이 개인의 특성과 그들이 겪을 수 있는 질병에 영향을 미칠 가능성이 균등하다고 결론지었습니다.

스콧과 마크 켈리는 한때 일란성 쌍둥이 형제였습니다. 그런 다음 Scott Kelly는 국제 우주 정거장에서 지구 궤도에서 1년을 보냈고 모든 것이 바뀌었습니다. 착륙했을 때 그의 키는 5cm 더 컸고 몸무게는 훨씬 줄었으며 NASA 연구원에 따르면 그의 DNA 측면이 바뀌었습니다. 그와 그의 형제는 더 이상 동일하지 않았습니다.

아니요, 스콧은 외계인으로 변한 것이 아닙니다. 대신, 너무 오랫동안 우주에서 살아온 스트레스로 인해 그의 유전자가 작동하는 방식이 적어도 한동안은 바뀌었습니다. Scott과 Mark는 본질적으로 동일한 DNA를 공유하기 때문에 과학자들은 Scott의 여행 전후에 남성의 유전자를 비교했습니다. 무엇보다도 연구자들은 방사선이 모든 염색체의 끝 부분에 있는 DNA 부분(소위 텔로미어)에 손상을 줄 수 있는지 알고 싶었습니다.

텔로미어는 신발끈 끝에 있는 플라스틱 팁과 같아서 옷감이 찢어지는 것을 방지합니다. 보호 덮개가 없으면 막대 모양 DNA의 끝 부분이 손상될 수 있습니다. 예비 테스트에서 스콧의 텔로미어는 궤도에 있는 동안 평균 길이가 크게 증가했지만 착륙 후 48시간 이내에 단축되는 것으로 나타났습니다. 대조적으로, 그의 형의 텔로미어는 비교적 안정적으로 유지되었습니다.

스콧의 궤도 궤도는 다른 생물학적 기능과 함께 그의 면역 체계, 뼈 형성 방식, 시력도 변화시켰습니다. 이러한 유전적 변화의 대부분은 정상으로 돌아왔습니다. 그러나 연구자들은 그의 유전자 발현 중 7%도 변화된 것을 발견했습니다. 유전자 발현은 유전자의 꺼짐과 켜짐 여부를 결정하며, 이는 세포의 기능을 변화시킬 수 있습니다. 과학자들은 환경적 요인(이 경우에는 우주 여행의 스트레스)이 이 과정에 영향을 미칠 수 있기 때문에 놀라지 않았습니다. 결과적으로 스콧의 몸은 일부 유전자를 조용하게 만드는 동시에 다른 유전자를 증폭시켰습니다.