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밥, 빵, 면. 대부분의 사람들은 식사를 할 때 셋 중 하나를 고른다. 탄수화물 기반 식사를 하는 것이다. 사람들은 언제부터 탄수화물을 먹었을까? 최근 미국 버팔로대와 미국 잭슨연구소 공동연구팀은 인류의 탄수화물 섭취가 80만 년 전 일어난 유전자 복제 때문일 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 이 연구는 10월 17일 국제학술지 ‘사이언스’에 게재됐다. ^{doi: 10.1126/science.adn0609}

 

연구팀은 침에 들어 있는 아밀레이스를 생성하는 유전자인 AMY1에 관심을 가졌다. 아밀레이스는 탄수화물을 소화하는 효소다. AMY1이 많을 수록 아밀레이스를 더 많이 생산하고 전분을 효과적으로 소화할 수 있다. 오늘날 인간은 AMY1 유전자를 여러 개 가지고 있는데, 이 유전자가 언제 어떻게 증가했는지는 알려진 바 없었다.

 

연구팀은 먼저 다양한 집단에서 얻은 98명의 유전자를 분석해 AMY1이 30가지 유전자형으로 나타난다는 사실을 발견했다. 이를 토대로 68개 고대 인류의 유전자를 분석해 AMY1을 식별했다.

 

분석 결과, 고대 인류는 농업을 시작하기 훨씬 전부터 이미 세포당 평균 4~8개의 AMY1 사본을 보유하고 있었다. 또한 네안데르탈인과 데니소바인에서도 AMY1 유전자 복제가 있었다는 사실이 밝혀졌다. 연구에 참여한 김권도 잭슨연구소 연구원은 보도자료를 통해 “이는 AMY1 유전자 복제 변이가 약 80만 년 전 인류가 네안데르탈인과 데니소바인으로 분기하기 전에 일어났을 가능성을 시사한다”고 전했다.

 

연구를 이끈 오머 고큐멘 버팔로대 교수는 “유전체의 초기 복제는 아밀레이스 생산에 큰 변화를 가져올 수 있게 했다”며 “이로 인해 인간이 새로운 기술과 생활방식의 등장으로 급증한 전분 소비에 적응할 수 있게 됐다”고 설명했다.

 

연구팀은 유전자를 분석할 때 ‘롱리드 시퀀싱’ 기술을 이용했다. 롱리드 시퀀싱은 한번에 긴 길이의 유전자 가닥의 서열을 분석하는 것을 말한다. AMY1 근처 부위의 유전자 서열은 거의 동일해 기존의 숏리드 시퀀싱 기술으로는 유전자를 정확하게 구별하는 데 어려움이 있었지만, 롱리드 시퀀싱으로 더 복잡한 유전자를 분석해낼 수 있었다.

 

한편 페이자 일마즈 잭슨연구소 연구원은 “향후 연구 목표는 AMY1의 유전적 변이가 대사 건강에 미치는 정확한 영향과 선택 과정을 밝혀내어 유전학, 영양학, 건강에 중요한 통찰력을 제공하는 것”이라고 말했다.

 

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인류의 탄수화물 섭취가 80만 년 전 일어난 유전자 복제 때문일 수 있다는 연구 결과가 최근 발표됐다.