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May 14, 2023

모돈의 척박한 서식지는 돼지에 흔적을 남깁니다.

웁살라 대학교(Uppsala University) 새로운 연구에서 웁살라 대학교(Uppsala University) 연구진은

웁살라대학교

새로운 연구에서 스웨덴 웁살라 대학의 연구자들은 브라질 상파울루 대학의 동료들과 함께 모돈의 척박한 생활 환경이 다음 세대에 미치는 영향을 조사했습니다. 연구에 참여한 돼지는 브라질에서 사육되었으며 해당 국가의 사육 표준에 따라 사육되었습니다. 모돈의 불편하고 자극적이지 않은 환경은 자손의 후성유전체에 여러 가지 다른 유형의 변화를 가져왔습니다.

세계 여러 지역에서 모돈은 임신한 동안 콘크리트 축사에 갇히게 됩니다. 이는 편안함과 자극 측면 모두에서 돼지에게 나쁜 환경입니다. 환경이 동물에게 스트레스를 유발함에 따라 많은 돼지는 반복적이거나 고정관념적인 행동을 하게 됩니다.

반복적인 행동은 충분히 유익한 생활 조건이 부족한 가축(예: 말, 닭, 개)에서 흔히 발생하지만 인간에게도 발생합니다. 예를 들어, 인간의 경우 반복적인 행동에는 손톱을 물어뜯거나, 머리카락을 뽑거나, 피부를 과도하게 뽑거나 찢는 등이 포함될 수 있습니다.

새로운 연구에서 연구자들은 임신한 암퇘지의 환경이 새끼의 뇌에 어떻게 영향을 미치는지 조사했습니다. 그들은 또한 스트레스를 받은 암퇘지의 고정관념적인 행동이 새끼 돼지의 뇌에 영향을 미치는지 여부도 조사했습니다.

이 연구는 브라질에서 수행되었으며 30마리의 암퇘지를 대상으로 했으며 모두 콘크리트 축사에 사육되었습니다(해당 국가의 기존 육종 표준에 따름). 임신 90일째, 암퇘지의 절반은 매일 건초를 갈아주면서 풍요로운 환경으로 옮겨졌습니다. 나머지 암퇘지들은 바닥에서 직접 생활하는 동일한 콘크리트 축사에 머물러야 했습니다. 이들 암퇘지 중 전부는 아니지만 일부는 고정관념적인 행동을 보였습니다. 그 후, 18마리의 새끼 돼지에 대해 후성유전학적 분석이 수행되었습니다.

후생적 변화는 유전자 코드를 변경하지 않는 게놈의 변화입니다. 반면에 후성유전학적 변형은 어떤 유전자가 언제 켜지고 꺼지는가에 관한 것입니다. 후성유전체는 음식, 생활방식, 환경 요인 등 외부 환경의 영향을 받습니다.

연구자들은 전체 임신 기간 동안 가장 척박한 환경에서 지내야 했던 어미 새끼 돼지들의 뇌에서 후생적 변화를 볼 수 있었습니다. 편도체, 해마, 전두엽 피질 등 감정, 학습, 기억 및 스트레스 반응과 관련된 뇌 부분에서 변화가 발견되었습니다. 그 결과, 해마와 전두엽 피질의 후성유전체는 주로 어미의 환경에 영향을 받는 반면, 편도체 후성유전체는 모돈의 고정관념적 행동과 가장 밀접하게 연관되어 있는 것으로 나타났습니다. 모체 환경이나 자돈 뇌의 고정관념적 행동에 의해 촉발된 후생적 변화와 관련된 분자 경로 및 메커니즘도 달랐습니다. i) 모체 환경은 자돈 전두엽 피질의 신경 능선 발달에 영향을 미치는 것과 관련이 있습니다. 신경 능선은 뇌 발달에 중요한 신호 전달 센터입니다.ii) 모계 환경과 모계의 고정관념적 행동 모두 자돈 해마의 에탄올 대사 및 지질 매개 신호 전달에 대한 영향과 관련이 있습니다.iii) 모계 환경은 다음과 같은 영향과 관련이 있습니다. 새끼 돼지 편도체의 미세소관 폴리/해중합. 미세소관 폴리/해중합화는 특히 수지상 척추에서 기억 형성 및 학습과 같은 신경가소성의 기본 과정에 영향을 미칩니다.

"이 기사는 돼지의 임신 중 다양한 조건(이 경우에는 열악한 환경이나 고정관념적인 행동)이 새끼의 발달 과정에서 다양한 뇌 영역에 다양한 영향을 미칠 수 있음을 보여줍니다. 흥미롭게도 이러한 효과는 후성유전 프로그래밍에 의해 매개되는 것으로 보입니다."라고 설명합니다. Carlos Guerrero-Bosagna, 웁살라 대학교 유기체 생물학과 선임 강사.

이 연구는 돼지 자손에서 모계 유전의 신경 후생적 영향을 조사한 최초의 연구이며, 모든 포유동물에서 모계 고정관념 행동의 신경 후성적 영향을 조사한 최초의 연구입니다.