운동은 왜 건강에 좋을까. 운동하면 미토콘드리아의 에너지 생산과 대사 관련 유전자가 활성되고 당뇨병에 잘 걸리지 않는 체질이 되기 때문으로 알려져 있다. 그러나 이들 유전자가 어떻게 활성되는지는 잘 알려져 있지 않다.
스웨덴 캐롤린스카대학 로메인 바레스(Romain Barres)교수는 운동 후 몇시간 이내에 유전자 프로모터 영역(전사인자가 결합하는 유전자 위쪽 상류 영역)의 DNA 메틸화가 낮아져 유전자가 활성될 가능성이 있다고 Cell Metabolism에 발표했다.
분화한 세포에서는 안정적인 게놈의 메틸화가 운동을 통해 조절받는 것으로 밝혀졌다.
바레스 교수는 정기적으로 운동하지 않는 건강한 20대 중반 남녀 가운데 운동강도 변경 전후에 대퇴근을 채취해 게놈의 메틸화 정도를 조사했다.
그 결과, 에너지 대사와 관련하는 일부 유전자(PGC-1α，PDK4，PPAR-δ)의 프로모터 영역이 운동 후 운동량에 따라 탈메틸화된다는 사실을 발견했다.
한편 에너지 대사와는 직접적인 관계가 없고, 근육 특이적인 전사 조절 유전자(MYOD1)와 하우스키핑 유전자(GAPDH) 등에서는 메틸화 정도가 같았다.
통상적으로 프로모터 영역의 DNA 탈메틸화는 유전자 활성을 유도한다. 실제로 이들 유전자의 발현량을 조사해 보니 탈메틸화와 동시에 또는 몇시간 후에 높아지는 것으로 나타났다.
이 탈메틸화는 일과성인 경우가 있으며 운동 직후에 탈메틸화된 경우 3시간 후에는 원 상태로 되돌아 오는 유전자가 많았다.
현재 상태에서는 운동이 어떤 메커니즘으로 특정 유전자를 탈메틸시키는지는 밝혀지지 않았다. 하지만 적어도 운동해서 분비되는 호르몬과 신경전달물질 등 외부 시그널로는 야기되지는 않은 것으로 나타났다.
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