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나사의 쌍둥이 실험 우주여행 - 정말 DNA는 늙지 않을까? 본문

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나사의 쌍둥이 실험 우주여행 - 정말 DNA는 늙지 않을까?

키스 키스세븐 2021. 5. 2. 01:10
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쌍둥이 프로젝트

우주여행과 신체 영향

우주에 있는 동안 신체 노화가 느려진다는 이야기가 있습니다. 그런데 광속 우주여행이 아닌데도 이런 변화가 있을까 하는 실험을 미국의 NASA(나사)가 쌍둥이를 대상으로 했었습니다.

결과에 의하면 노화에 대한 DNA 유전적 변화가 있었다고 합니다. 여기서 중요한 부분은 텔로미어라는 것입니다. 텔로미어가 무엇인지 잘 모른다면, 아래에 있는 링크를 통해 이것을 먼저 알아본 후 이 글을 읽으면 좋겠습니다.

 

 

 

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[나사의 쌍둥이 실험 우주여행 - 정말 DNA는 늙지 않을까?]

나사의 쌍둥이 우주 연구

[스콧과 켈리] 나사의 쌍둥이 실험 우주여행 - 정말 DNA는 늙지 않을까? / ⓒ Robert Markowitz

NASA(나사)가 우주에서 쌍둥이 실험 결과를 발표했습니다. 2015년부터 1년 동안 국제우주정거장(ISS)에서 장기 체류 실험을 한 내용입니다. 나사는 일란성 쌍둥이 연구를 통해서 우주와 지구에 각각 사는 두 사람의 변화가 어떨지를 연구했습니다.

 

이 실험에는 쌍둥이 형제가 참가했습니다. 둘 다 나사 소속의 우주비행사인데, 스콧 켈리와 마크 켈리가 각각 우주와 지구에서 생활하며 몸의 변화를 관찰했습니다. 결과를 먼저 말하자면, 분명히 차이가 있었지만 크게 건강을 우려할 변화는 아니었다고 합니다.

나사 우주여행 쌍둥이 연구 - 우주와 노화, 유전자 변화 / ⓒ NASA

나사의 실험의 주제는 "환경이 어떻게 인체에 영향을 주느냐"였습니다. 여기에는 정말로 우주에서 살면 늙지 않을까 하는 것이었고, DNA에는 영향이 없을까 하는 것이었습니다. 또한 인지능력에도 차이가 있을지, 미생물과의 변화는 어떨지를 알아보았습니다.

 

실제로 나사의 쌍둥이 실험에서, 우주여행을 하면 노화가 줄어든다는 결과가 나왔습니다. 또한 유전자 변형이 실제로 있었던 것으로 확인되었습니다. 인지능력은 우주여행과 크게 관련이 없는 것으로 나왔고, 미생물과의 관계는 큰 변화가 있었다고 합니다.

 

 


우주여행을 하면 노화가 느려질까?

[노란 부분이 텔로미어다] 나사의 쌍둥이 실험 우주여행 - 정말 DNA는 늙지 않을까? / ⓒ NASA

이미 과거에 우주여행과 우주여행에 대한 연구는 있었습니다. 그러나 이번에 나사에서 쌍둥이 우주여행 실험을 한 이유는, 과거의 연구가 개인의 특성에 의한 것인지 비교할 대상이 필요했기 때문입니다. 그런 면에서 일란성 쌍둥이는 좀 더 많은 정보를 줍니다.

 

특히 노화 부분은 관심이 많았습니다. 과연 우주여행을 하면 늙지 않을까... 물로 광속으로 날지 않는다면 불가능한 일입니다. 하지만 우주 생활만으로도 분명히 노화가 느려지는 것을 확인했습니다. 그것은 '텔로미어'의 변화였습니다.

나사 우주여행 쌍둥이 연구 - 우주와 노화, 유전자 변화 / ⓒ NASA

텔로미어는 DNA에서 유전정보를 넘겨주는 것을 담당하는 고분자 생체 물질입니다. 이것은 세포 분열이 계속될수록 계속 짧아지며, 한계에 이르면 결국 사람은 생명을 다하게 되는 것입니다. 그런데 우주여행 동안 그 길이가 길어졌던 것입니다.

 

우주에서는 스트레스가 심해서 짧아질 것이라고 예상했던 것이 완전히 빗나갔습니다. 그러나 그가 다시 한국으로 돌아왔을 때, 텔로미어가 원래대로 다시 돌아왔다고 합니다. 아직 원인은 알지 못하지만 놀라운 일입니다.

 

 


유전자 DNA와 인지 능력의 변화

나사의 쌍둥이 실험 우주여행 - 정말 DNA는 늙지 않을까? / ⓒ NASA

나사는 우주여행에서의 쌍둥이 연구를 하기 위해 미리 샘플을 준비하고 변화를 관찰했습니다. 1년의 우주 생활 후, 우주인의 유전자 활동 패턴에는 특히 눈에 띄는 변화가 일어났습니다. 약 1400개의 유전자가 다른 패턴으로 활동을 했던 것입니다.

 

어떤 유전자는 손상된 DNA 복구를 지원하는 단백질을 부호화하거나, 면역 반응을 유발하는 것으로 관찰되었습니다. 이것은 아마도 우주 방사능 노출에서 스스로의 손상을 복구하고 지키기 위한 자동 변화일 것으로 보입니다.

나사 우주여행 쌍둥이 연구 - 우주와 노화, 유전자 변화 / ⓒ NASA

유전적 변화의 대부분은 텔로미어처럼 지구로 돌아온 후 원래 값으로 돌아갔습니다. 그러나 그중 8%는 지구에 돌아와도 변화된 그 상태 그대로 남았다고 합니다. 한편 DNA 손상도 발견되었으나, 이는 외부에서 우주방사선 피폭을 받았기 때문에 생긴 것이므로 다른 내용입니다.

 

그리고 우주에 오래 머물면 뇌 손상이 있을 것이라는 우려는 아직도 여전했습니다. 실험에서 6개월간의 인지능력, 즉 뇌가 느끼는 능력은 우주에서도 마찬가지였지만, 아직 이는 조금 더 많은 정보가 필요할 것으로 보입니다.

 

 


마이크로바이옴과 생물학적 변화는?

나사의 쌍둥이 실험 우주여행 - 정말 DNA는 늙지 않을까? / ⓒ NASA

우리 몸에는 수많은 미생물이 살고 있습니다. 예를 들어, 우리는 대장균을 몸속에 담고 다니며 미생물과 공존하고 있는 중입니다. 이렇게 미생물과 유전정보에 대한 것을 '마이크로바이옴'이라고 합니다.

 

이는 예상대로 우주 생활에서 큰 변화가 있었습니다. 우리 몸에 사는 미생물의 변화는 환경의 영향이 확실하다는 것이 밝혀졌으며, 이것은 먹는 우주 식량의 영향 때문이기도 합니다. 그러나 이것도 역시 지구로 돌아오자 원래대로 돌아갔습니다.

나사 우주여행 쌍둥이 연구 - 우주와 노화, 유전자 변화 / ⓒ NASA

그 외에도 우주인들은 우주 생활을 하는 동안 칼로리 소비량이 줄어들고, 체내의 뼈의 형성과 파괴 사이클이 초반에 빠르게 된다고 합니다. 그런데 나사의 쌍둥이 우주 실험에 참여한 스콧의 경우엔 오히려 6개월간 뼈의 형성과 파괴 주기가 느려지는 특징을 보였습니다. [저작권법 표시] 이 글의 원본: 키스세븐(www.kiss7.kr) 

 

전문가들은 그동안이 연구에서도 우주인들이 지구에 돌아오면 6개월 정도 만에 원래대로 돌아왔다고 합니다. 다만, 건강을 위협할 수준은 아니지만 장기적으로 우주여행이 지속된다면 뇌 손상과 암 발생 등을 주의 깊게 들어야 볼 필요는 있다고 합니다. 

 

 


 

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