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Y염색체가 사라지면 남성들에게는 무슨 일이 생기게 될까?

Y염색체가 사라지면 남성들에게는 무슨 일이 생기게 될까?, 시보드 블로그

Y염색체가 사라지면 남성들에게는 무슨 일이 생기게 될까?, 시보드 블로그

Y염색체가 사라지면 남성들에게는 무슨 일이 생기게 될까?


인간의 성을 구별짓는 염색체는 XX와 XY다. 우리는 부모로부터 그것을 각각 하나씩 얻는다. 여성은 X 염색체만 전달할 수 있는 반면 아기가 여성의 성(X)이 될지 남성의 성(Y)이 될지를 결정하는 것은 남성의 정자다. 그렇다면 Y 염색체가 감소하면 어떻게 될까? 이것은 지구상 남성의 수가 감소할 것을 의미하는데, 우리의 종과 생존에 어떤 영향을 줄까?

 이 갤러리에서 Y염색체가 더 이상 존재하지 않을 경우 어떤 일이 발생할 수 있는지 알아보자.

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XX 와 XY


인간뿐만 아니라 다른 많은 포유류도 암컷은 2개의 X염색체, 수컷은 1개의 X염색체와 1개의 Y염색체를 가지고 있다.

 

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염색체


인간 생물학의 기본 단위로 분해해 보면, 인간 세포의 핵에 있는 DNA 분자 하나하나는 염색체라는 긴 실에 채워져 있다.

 

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염색체


대부분의 인간 세포에는 23쌍의 염색체가 들어 있으며, 이 중 절반은 각 부모에게서 나온다. ‘상염색체’는 22쌍이고, 마지막 23번째 쌍은 성염색체다.

 

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Y 염색체


남성성의 상징인 Y 염색체는 부계에서 결정된다. 남성과 수컷이 물려주는 유전자에 따라 인간과 포유류의 성별이 달라진다.

 

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퇴화


그러나 Y 염색체는 무서운 속도로 퇴화되고 있으며, 몇 백만 년 후에는 완전히 사라질 수도 있을 것으로 보인다.

 

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진화하거나 멸종하거나


우리가 새로운 성 유전자를 생산하도록 진화하지 않는 한, Y 염색체의 퇴화는 결국 인류의 멸종을 초래할 수 있다.

 

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유전자 기능


X염색체는 약 900개의 유전자로 온갖 기능을 수행한다. 이에 비해 Y염색체는 아무 기능이 없는 것처럼 보이는 반복적인 DNA와 약 55개의 유전자를 가진다.

 

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유전자 기능


하지만 Y 염색체는 여전히 중요하다. 배아에 남성의 성장을 시작하는 유전자를 가지고 있다.

 

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유전자 기능


Y 염색체에는 인간의 고환(수컷 생식선)을 발달시키는 ‘마스터 스위치’ 역할을 하는 SRY 유전자가 포함돼 있다.

 

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착상


임신 후 약 12주가 지나면 이 유전자들은 남성 호르몬(테스토스테론 및 기타 유도체)을 만들어 아기가 남아로 성장할 수 있도록 한다.

 

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확인


SRY 유전자와 그 기능은 1990년에 처음 확인되었다. 모든 척추동물의 성별을 결정하는 SOX9 유전자에서 시작되는 유전자 경로가 밝혀졌다.

 

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근본적인 결함


우리 종의 초기에는 Y 염색체는 X 염색체와 같은 크기였고, 모두 같은 유전자를 포함하고 있었다.

 

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근본적인 결함


그런데 Y 염색체에는 근본적인 결함이 있는 듯 했다. 다른 염색체는 세포마다 2개씩 복제되어 유전자를 재조합하여 해로운 돌연변이가 제거되도록 한다.

 

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아버지에서 아들로


 하지만 Y 염색체는 아버지에서 아들로 전해지는 하나의 사본으로만 존재할 뿐이다. 유전자의 ‘재조합’이 한 세대에서 다른 세대로 이어지지 않는다는 뜻이다.

 

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퇴화


재조합의 이점을 가지지 않으면 Y 염색체 유전자는 시간이 지남에 따라 퇴화하고 결국 유전체에서 손실된다.

 

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유전자 손실의 둔화


그럼에도 불구하고 Y 염색체는 유전자 손실 속도를 늦추는 어떤 메커니즘을 가진 것처럼 보인다. 덴마크의 한 연구는 62명의 남성으로부터 Y 염색체의 염기서열을 분석한 결과 흥미로운 결과를 발견했다.

 

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유전자 증폭


그 결과 Y 염색체는 “유전자 증폭”이라고 불리는 대규모 구조적 재배열이 쉽게 일어날 수 있음을 보여주었다.

 

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유전자 증폭


이 증폭을 통해 Y 염색체는 건강한 정자의 기능을 촉진하고 유전자 손실을 완화하는 유전자의 여러 사본을 획득한다.

 

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회문


게다가, Y 염색체는 앞으로도 읽을 수 있고, 뒤로도 읽을 수 있는 “회문”을 발달시킨 것으로 보인다.

 

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회문


 회문들은 이 유전자가 더 이상 분해되지 않도록 보호한다. 연구자들은 회문 서열 내에서 높은 비율의 “유전자 전환 사건”을 발견했다.

 

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유전자 전환 사건


이 사건은 유전자 내의 복사 및 붙여넣기 과정이다. 손상되지 않은 사본을 본판으로 사용하여 손상된 유전자를 복구할 수 있다.

 

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소멸


과학계에서는 Y염색체 소멸 여부에 대해 논쟁을 벌이고 있다. 어떤 사람들은 Y염색체의 소멸이 불가피하다고 주장하지만, 어떤 사람들은 발생하는 돌연변이만으로도 충분히 살 수 있다고 생각한다.

 

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자연에서의 적응


하지만 좋은 소식이 있다. 동유럽의 수컷 들쥐와 일본의 가시쥐에게는 이미 그런 일이 일어났고, 그들은 적응했다.

 

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자연에서의 적응


이 설치류들은 Y 염색체의 감소에 대한 진화 반응으로 수컷을 결정짓는 새로운 유전자를 개발했다.

 

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좋은 소식


좋은 소식은 Y염색체가 결국 소멸한다고 해도 반드시 남성 자체가 사라지는 것은 아니라는 것이다.

 

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정상적인 인간의 생식


설령 Y염색체가 사라진다고 해도 인간의 생식에는 남성과 여성 모두가 필요하다.

 

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보조생식


흥미롭게도 보조생식법을 사용하면 Y염색체가 지닌 많은 유전자가 필요하지 않다.

 

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유전공학


유전공학을 이용해 Y 염색체의 기능을 대체할 수 있는 방법을 찾을 수 있다는 뜻이다. 이렇게 되면 동성 커플이나 불임 남성도 아이를 가질 수도 있다.

 

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자연생식


하지만 이것이 가능해진다고 해서 언젠가 인간이 집단적으로 자연적인 생식을 중단하기로 결정할 가능성은 거의 없다.

 

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우리는 모를 뿐이다


 지금은 Y염색체가 사라지게 될지 아닐지 알 수 없다. 설령 Y염색체가 사라진다고 해도 우리에게는 몇 백만 년의 시간이 있다!

출처: (ScienceAlert) (IFLScience) (Deseret News) (AAAS) (Indy100)

 

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