유전자로 보는 우리 가족. . .아들은 엄마, 딸은 아빠? 진짜 일까?

"아들은 엄마 닮고, 딸은 아빠 닮는다"는 말, 예전부터 정말 많이 들어보셨죠? 주변을 보면 실제로 그런 경우가 많아서 고개를 끄덕이게 되지만, 유전학의 세계로 들어가 보면 반은 맞고 반은 틀린 이야기입니다.

1. 왜 이런 말이 나왔을까? 실제 유전의 법칙

1) 아들이 엄마를 닮는다는 말: "일부분 과학적 근거 있음!"

아들의 경우, 성염색체 관점에서 보면 엄마의 영향을 더 강하게 받는 부분이 분명히 존재합니다.

남성의 성염색체는 XY입니다. 여기서 Y는 무조건 아빠에게, X는 무조건 엄마에게 받는데 X 염색체는 Y 염색체보다 훨씬 크고, 담고 있는 유전자 수도 약 800~900개로 Y 염색체(약 50~60개) 보다 압도적으로 많습니다. 따라서 X 염색체에 위치한 유전 정보(피부, 모발, 시력, 일부 지능 관련 유전자 등)는 아들이 엄마 쪽을 더 많이 이어받게 됩니다. (ex. 탈모 유전자가 엄마 쪽 확률이 높은 이유가 바로 이 때문입니다.)

2) 딸이 아빠를 닮는다는 말: "유전학적으로는 50:50!"

반면 딸의 경우는 조금 다릅니다.

여성의 성염색체는 XX입니다. 하나는 엄마에게, 다른 하나는 아빠에게 받습니다. 이는 성별을 결정하는 성염색체 외에, 우리의 눈코입, 체형 등 대부분의 외모를 결정하는 것은 22쌍의 상염색체입니다. 상염색체는 아들이든 딸이든 부모에게 정확히 절반씩 물려받습니다. 딸이 아빠를 닮는 것은 유전적 불균형 때문이라기보다는, 아빠의 특정 우성 유전자가 강하게 발현되었거나 심리적인 친밀감 때문에 더 닮아 보이는 경우가 많습니다.

3) 왜 "딸은 아빠를 닮는다"고 느낄까? (진화심리학적 시선)

유전학적으로는 반반인데 왜 유독 '딸은 아빠를 닮는다'는 인식이 강할까요? 흥미로운 진화심리학적 해석이 있습니다.

"이 아이는 당신 아이가 확실해요!"라는 본능 과거 의학이 발달하지 않았던 시절, 엄마는 자기가 낳았으니 내 자식임이 확실하지만 아빠는 혈연을 100% 확신하기 어려웠습니다. 따라서 주변 사람들이 "아빠를 쏙 빼닮았네!"라고 말해줌으로써 아빠에게 정서적 안정감을 주고, 아빠가 아이를 더 잘 보호하고 부양하도록 유도하는 진화론적 메커니즘이 작동했다는 설이 있습니다.

 아들: X 염색체의 영향으로 엄마 쪽 유전자의 발현도가 조금 더 높을 수 있음 (과학적 근거 O)

딸: 엄마, 아빠에게 정확히 반반씩 받으므로 누구를 더 닮을지는 확률 게임! (과학적 근거 X)

 

결국 외모는 우성과 열성 유전자의 복합적인 조합(무작위 랜덤 믹스)으로 결정되기 때문에, "아들은 엄마, 딸은 아빠"라는 말은 절대적인 법칙이라기보다는 흥미로운 유전의 우연과 심리적 효과가 더해진 결과라고 보는 것이 맞습니다.

2. 결국 유전은 '랜덤 게임'

성염색체 외의 일반적인 외모(쌍꺼풀, 코 높이, 피부색 등)를 결정하는 상염색체는 부모에게서 정확히 반반씩 물려받습니다. 게다가 외모는 단 하나의 유전자가 아니라 수많은 유전자가 조합되어 나타나는 '다인자 유전'입니다.

 

아들이 엄마의 X염색체 영향을 더 많이 받는 것은 과학적 사실에 가깝고, 딸이 아빠를 닮는 것은 유전자의 발현 방식이나 진화적인 착시일 가능성이 높습니다.  결국 누구를 닮든 부모의 유전자가 절묘하게 섞여 태어난 세상에 하나뿐인 조합이라는 점이 유전의 가장 아름다운 신비 아닐까 싶습니다.

3. 자식이 부모을 닮지 않고 친가나 외가 쪽 외모를 닮은 경우는?

부모님은 안 닮았는데 친할머니나 외삼촌을 쏙 빼닮은 경우, 살면서 한 번쯤 보셨을 겁니다. 속설로는 "다리를 건너뛰어 닮았다"고 해서 隔代遺傳(격대유전/격세유전)이라고 부르는데요, 유전학적으로 보면 아주 자연스럽고 과학적인 현상입니다.

 

부모님 세포 속에 숨어서 조용히 대물림되던 조부모의 유전자 조각들이, 자식 세대로 넘어오면서 우연한 '랜덤 조합'과 '열성 유전자의 발현'을 통해 다시 표면으로 드러난 현상입니다.

 

왜 이런 일이 일어나는지 가장 결정적인 3가지 이유를 알아볼까요?

1) 숨어있던 '열성 유전자'의 대반전

우리 몸의 유전자는 겉으로 드러나는 우성(Dominant)과 숨어있는 열성(Recessive)으로 나뉩니다. 부모 세대에서 숨어있던 열성 유전자가 자식 세대에서 딱 만나면, 부모에게는 없는 외모가 나타나게 됩니다.

가장 대표적인 예가 쌍꺼풀입니다. 쌍꺼풀 유전자는 우성(A), 외꺼풀(무쌍) 유전자는 열성(a)입니다.

만약 아빠와 엄마가 모두 쌍꺼풀이 있지만, 속으로는 열성 유전자를 하나씩 숨기고 있다면(Aa x Aa) 어떻게 될까요?

확률적으로 25%의 확률로 외꺼풀(aa)을 가진 아이가 태어납니다. 이 아이는 부모와 달리 외꺼풀이지만, 과거에 외꺼풀을 가졌던 친가나 외가 어르신을 쏙 빼닮게 되는 것입니다. 보조개, 곱슬머리, 코의 모양 등도 같은 원리로 부모를 건너뛰고 조부모를 닮을 수 있습니다.

2) 유전자 '랜덤 믹스'가 만들어낸 조합

우리는 부모님께 유전자를 반반씩 받지만, 그 반을 나누는 과정은 완벽한 무작위(Random)입니다. 아빠가 할아버지에게 받은 유전자와 할머니에게 받은 유전자를 내 몸속에서 마구 섞은 뒤 그중 딱 절반을 자식에게 물려주는 식입니다. 이때 아빠가 자식에게 유전자를 줄 때, 교차(Crossover) 과정에서 할아버지나 할머니에게 받았던 특징적인 유전자 묶음을 유독 많이 몰아서 물려줄 수 있습니다. 이 때문에 부모의 얼굴에서는 조부모의 특징이 흐릿했는데, 내 자식에게 와서 그 특징적인 유전자들이 다시 강하게 결합하며 친가나 외가 쪽 외모가 도드라지게 됩니다.

3) 다인자 유전: 얼굴은 단 하나의 유전자로 결정되지 않는다

"눈 모양 유전자 하나, 코 모양 유전자 하나" 이렇게 딱 부러지게 결정되면 부모를 닮기 쉽지만 사람의 키, 피부색, 그리고 전반적인 얼굴 생김새는 수십, 수백 개의 유전자가 복합적으로 작용하는 '다인자 유전'입니다.

부모 세대에서는 이 수많은 유전자들이 조합되어 'A'라는 얼굴 느낌을 냈지만, 그것이 다시 자식 세대로 넘어가 쪼개지고 재조합되는 과정에서 친가나 외가의 특정 어르신이 가졌던 유전자 조합과 아주 유사한 정렬을 이룰 수 있습니다. 퍼즐 조각이 우연히 할머니의 퍼즐 판과 비슷하게 맞춰지는 셈입니다.

4. 백인(흑인) 부모에게서 흑인(백인)이 태어나는 것은?

백인 부모 사이에서 흑인 아이가 태어나거나, 반대로 흑인 부모 사이에서 백인 아이가 태어나는 이야기는 영화나 드라마의 단골 소재 같지만, 실제 현실에서도 과학적으로 일어나는 일입니다.

 

인간의 피부색은 수많은 유전자 조각들이 맞물려 돌아가는 '거대한 슬롯머신'과 같습니다. 아주 드문 확률이지만, 조상의 유전자 조합이 완벽하게 삼박자를 이루거나(격세유전), 색소 유전자에 돌연변이가 생기면(백색증) 부모와 전혀 다른 피부색의 아이가 태어날 수 있습니다.

 

불륜이나 출생의 비밀이 아니라는 전제하에, 유전학적으로 이것이 어떻게 가능한지 3가지 주요 원인으로 설명해 드릴게요.

1) 조상의 유전자가 숨어있다가 발현된 경우 (가장 흔한 원인)

앞서 말씀드린 '격세유전'이 인종 간에도 그대로 적용됩니다. 피부색은 단 하나의 유전자로 결정되는 것이 아니라, 최소 100개 이상의 유전자가 복합적으로 작용하는 '다인자 유전'입니다. 멜라닌 색소를 많이 만드는 유전자(어두운 피부)와 적게 만드는 유전자(밝은 피부)가 복합적으로 섞여서 결정됩니다.

 

겉보기엔 백인(또는 흑인)이지만: 대를 거슬러 올라갔을 때 가계도에 다른 인종의 조상이 있었다면, 겉으로는 완벽한 백인(또는 흑인)처럼 보여도 몸속 세포에는 다른 인종의 피부색 유전자가 숨겨진 채(열성 또는 잠재된 상태로) 대물림될 수 있습니다.

 

확률의 기적: 그러다 먼 훗날, 부모 양쪽 모두가 마침 조상에게 물려받았던 어두운(혹은 밝은) 피부색 유전자를 자녀에게 동시에 유독 많이 물려주게 되면, 부모와 전혀 다른 인종의 피부색을 가진 아이가 태어나게 됩니다.

실제로 수 세대 전 흑인 조상을 둔 영국의 백인 부모 사이에서 흑인 아기가 태어나 유전자 검사를 통해 오해가 풀린 유명한 실제 사례들이 있습니다.

2) 선천성 백색증 (알비니즘, Albinism)

흑인 부모 사이에서 하얗고 노란 머리를 가진 아이가 태어났다면, 인종 유전자가 아니라 유전적 돌연변이 질환 때문일 확률이 매우 높습니다.

 

신체에서 멜라닌 색소를 합성하는 유전자에 결함이 생겨, 피부, 머리카락, 눈동자 등에 색소가 전혀 혹은 거의 만들어지지 않는 희귀 유전 질환입니다. 이 경우 부모가 완전한 흑인이더라도, 아기는 인종과 상관없이 전 세계 누구보다 하얀 피부와 밝은 머리카락, 붉거나 푸른 눈동자를 가지고 태어나게 됩니다.

3) '흑백 쌍둥이'가 태어나는 원리 (이란성 쌍둥이)

비슷한 맥락으로 부모 중 한쪽 혹은 양쪽이 흑백 혼혈일 때, 한 배에서 하나는 백인, 하나는 흑인인 이란성쌍둥이가 태어나기도 합니다. 두 개의 난자에 각각 다른 유전자 조합을 가진 정자가 수정되면서, 한 아이에게는 밝은 피부색 유전자 조합이 몰빵 되고, 다른 아이에게는 어두운 피부색 조합이 몰빵 되어 일어나는 놀라운 확률의 결과입니다.