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남자라면 누구나 반드시 가지고 있는 염색체.
바로 Y 염색체입니다.
이른바 남자의 상징이라고도 할 수 있는 이 염색체가, 사실은 아주 비실비실하다는게 최근에 밝혀졌는데요.
한마디로 Y염색체가 급속도로 퇴화하고 있다는 얘기입니다.
만약 이대로 퇴화가 계속 진행된다면 Y염색체는 480만년 안에 완전히 소멸된다고 합니다.
아직 시간이 많이 남아 있다고 생각할지 모르겠지만, 지구에 생명이 탄생한지 35억년이 흘렀다라는 점을 생각해보면 아주 찰나의 시간이라 할 수 있습니다.
Y염색체는 포유류의 성별을 수컷(XY)으로 결정하는 "SRY"라는 유전자를 가지고 있습니다.
하지만 뭐 그렇게 대단한 유전자라고 할 수는 없는데요, Y염색체는 염색체 중에서 유일하게 생존과 관련이 없는 염색체이기 때문입니다.
여성이 Y염색체를 가지고 있지 않다는 점만 봐도 금방 알 수 있죠.
여성은 완벽하게 정상적인 X염색체가 2개 남아있는 반면, 남성에게는 X염색체 1개와 비실비실한 Y염색체 1개가 남겨졌습니다.
하지만 Y염색체가 원래부터 이렇게 비실비실 했던 것은 아닙니다.
최초의 포유류가 등장한 1억 6600만년 전에는 전혀 그렇지 않았죠.
초기의 Y염색체는 X염색체와 동등한 크기와 같은 유전자를 가지고 있었습니다.
하지만 Y염색체는 근본적인 결함을 하나 가지고 있었는데요.
다른 염색체가 각 세포에 두개의 복사본을 가지고 있는 반면, Y염색체는 복사본을 한개만 가지고 있고 이것을 그대로 아들에게 물려주고 있었던 것이죠.
이러한 문제 때문에 Y염색체는 재조합, 즉 유해한 유전자의 돌연변이를 제거해주는 "셔플"이 각 세대에서 일어나지 않습니다.
그래서 Y염색체는 퇴화하게 되고 결국 게놈에서 사라지게 될 숙명을 짊어지고 있죠.
하지만 한가지 다행스러운 소식도 있습니다.
최근 연구에 따르면 Y염색체는 이러한 운명을 거스를 수 있는 멋진 메커니즘을 하나 가지고 있다고 하는데요.
2017년 플로스 제네틱스(PloS Genetics) 학술지에 게재된 연구에 따르면, 남성 62명에게서 Y염색체를 채취한 뒤 여러가지 다양한 실험을 진행했습니다.
실험 결과, 이 Y 염색체에서 전체적인 구조적 재배열이 일어나는 "유전자 증폭"현상이 관찰되었죠.
이러한 현상에 의해 건강한 정자의 기능을 촉진하고 손실을 완화하는 유전자의 사본을 얻을 수 있게 됩니다.
또한 이 연구에서 Y염색체가 "팰린드롬(대칭 배열)"이라는 아주 특이한 구조를 가지고 있다는 것도 밝혀졌는데요.
한마디로 앞에서 부터 읽으나 뒤에서부터 읽으나 모두 같은 배열로 되어 있다는 것이고, 이것이 퇴화를 예방하는데 한몫하고 있었던 것입니다.
또한 높은 빈도로 유전자 변환 이벤트가 기록되고 있었으며, 이를 통해 정상적인 유전자를 백업하고 손상된 유전자를 복구할 수 있게 됩니다.
하지만, 이러한 발견에도 불구하고 Y염색체의 운명에 대한 학자들의 의견은 많이 다른데요.
한쪽은 이러한 Y염색체의 기능에 의해 절대 사라지지 않는다고 주장하며, 다른 한쪽은 시간을 끌 수는 있지만 결국 사라지게 되는 운명을 맞이하게 될것이라 주장하고 있죠.
하지만 만약 Y염색체가 완전히 퇴화되더라도 당분간은 크게 걱정할 건 없을겁니다.
Y염색체 안에 있는 수컷을 결정하는 SRY 유전자가 다른 염색체로 이사를 할 수 있기 때문이죠.
그래서 Y염색체가 없어지더라도 수컷은 계속 생겨날 수 있습니다.
그러나 새로운 보금자리는 이 유전자와 재조합될 수 없기 때문에, Y염색체처럼 결국 퇴화되는 운명을 맞이하게 될겁니다.
그리고 이것은 반복될겁니다.
한가지 재미있는 점은 생식을 위해서 Y염색체가 꼭 필요하지만, 생식 기술을 이용하게 되면 Y염색체가 가지고 있는 유전자는 대부분 필요가 없어진다는 점입니다.
즉, 가까운 미래에 유전자 공학이 Y염색체를 대신하게 되어, 여-여 커플이나 불임 남성도 아이를 가질 수 있게 된다는 것이죠.
사실 이부분은 학계에서 논란이 많이 있지만, 그래도 당장 너무 걱정할 필요는 없다는 겁니다.
정말 Y염색체가 사라지게 될지도 아직 정확히 알 수 없고, 만약 그런 일이 벌어진다고 해도 남성은 기존처럼 생식기능을 할 수 있을 겁니다.
Y염색체의 운명이 어떠한 것이든, 아직 460만 년 뒤의 일입니다.
https://youtu.be/Hy4XgPaU4IE?si=-Ov1PmLhCfe_AamJ
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