02 / HOLOBIONT THEORY

셋이 어울릴 때,
'건강한 나'가 나타납니다

유전체는 설계도, 미생물군은 몸속 이웃, 대사체는 셋이 함께 쓰는 말입니다. 그리고 '대사체'라는 같은 말 안에 전혀 다른 두 가지가 있습니다.

쉽게 말씀드리면

성인 한 사람에게는 약 30조 개의 사람 세포와 약 38조 개의 미생물이 함께 살고 있습니다. 사람은 사람 세포만으로 이루어진 존재가 아닙니다. 이렇게 숙주와 미생물 전체를 하나의 생명 단위로 보는 개념이 Holobiont(홀로바이온트)이며, 학계에서 정립된 개념입니다.

GRBM은 여기에 매일 먹는 식물까지 더합니다. 사람·미생물·식물이 대사체라는 공통 언어로 대화하는 하나의 생태계로 보는 것입니다.

유전체(설계도), 미생물군(이웃), 대사체(말). 이 셋이 따로 움직이면 몸의 균형이 흔들리고, 셋이 겹칠수록 '건강한 나'가 또렷해집니다. 저는 이 가운데 자리를 홀로게놈(Hologenome)이라 부릅니다.

홀로게놈 건강한 나 유전체 Genome · 인트론 미생물군 Microbiome · 공장(소장) 대사체 Metabolome · 유전물질 결합
세 요소가 겹친 가운데에 홀로게놈, 곧 '건강한 나'가 나타납니다
약 30조 개성인 한 사람의 사람 세포
약 38조 개함께 사는 미생물 (PLoS Biology, 2016)
3Holobiont의 세 요소 — 유전체·미생물군·대사체

CONCEPTS 01–04

세 요소를
하나씩 보면

개념 01 · Holobiont
01

개념 01 · Holobiont

숙주와 그 안팎에 함께 사는 미생물 전체를 하나의 생명 단위로 보는 개념으로, 학계에서 정립되어 있습니다(FEMS Microbiology Reviews, 2008; PLoS Biology, 2015). GRBM은 여기에 매일 먹는 식물까지 더합니다.

개념 02 · 유전체 — 부모에게 받은 설계도
02

개념 02 · 유전체 — 부모에게 받은 설계도

세포의 핵 안 염색체, 그 DNA의 한 단락 한 단락이 유전자입니다. 설계도만으로 집이 완성되지 않듯, 어떤 재료로 짓느냐가 중요합니다. GRBM은 이미 대사된 단백질(Metabolomed Protein)로 그 재료를 공급합니다.

개념 03 · 미생물군 — 몸속 이웃
03

개념 03 · 미생물군 — 몸속 이웃

미생물은 음식을 분해하고, 해로운 균을 막고, 사람 세포와 끊임없이 신호를 주고받습니다. 지금까지의 연구는 대부분 대변(대장)을 보았지만, GRBM은 영양이 흡수되는 소장 위쪽 공장(空腸, jejunum)에 주목합니다.

개념 04 · 대사체 — 세 요소가 함께 쓰는 말
04

개념 04 · 대사체 — 세 요소가 함께 쓰는 말

몸속에서 만들어지고 쓰이는 물질 전체입니다. 유전자와 미생물은 대사체로 신호를 주고받습니다. GRBM 대사체에는 External miRNA 등 유전물질이 결합되어 유전 정보를 실어 나릅니다.

CONCEPT 05

같은 '대사체',
전혀 다른 두 가지

음식을 소화해 생기는 일반 대사체(Metabolite)는 세포가 쓰려면 효소의 도움이 필요하고, 에너지를 내는 부티르산 과정에서 활성산소 같은 노화물질을 남깁니다. 반면 GRBM 대사체(Metabolome)는 식물과 유익균이 미리 대사해 유전 정보까지 담아 두었기에, 소화 없이 바로 흡수되고 세포가 효소 없이 바로 씁니다. 에너지를 낼 때도 젖산–초산 과정을 거쳐 노화물질을 따로 남기지 않습니다.

어디서 생기나 몸에 들어갈 때 세포가 쓸 때 에너지를 낼 때 남는 것 일반 대사체 Metabolite 음식을소화해서 생김 소화를 거쳐흡수 효소의도움이 필요 부티르산과정 활성산소 등노화물질 GRBM 대사체 Metabolome 식물과 유익균이미리 대사 소화 없이바로 흡수 담긴 유전 정보로바로 사용 젖산–초산과정 별도의노화물질 없음
두 대사체가 몸속에서 가는 길 · 출처: 개발자(남우영)의 연구
두 가지 대사체의 비교
구분 흡수 세포가 쓸 때 에너지를 낼 때 남는 것
일반 대사체 (Metabolite) 소화를 거쳐 흡수 효소의 도움이 필요 부티르산 과정 활성산소 등 노화물질
GRBM 대사체 (Metabolome) 소화 없이 바로 흡수 담긴 유전 정보로 바로 사용 젖산–초산 과정 별도의 노화물질 없음

엄마가 아기에게 주는 생명의 메커니즘을,
나이와 관계없이 모든 사람에게

그것이 GRBM입니다. 대사 영양에는 유전체가 설계하고 효소가 제어하는 'Metabolites'와, 미생물이 만들고 세포가 바로 쓰는 'Metabolome'의 두 가지가 있습니다.

CONCEPTS 06 · 13 · 14

같은 셋,
다른 자리

일반 의학과 GRBM의 관점 비교
구분 일반 의학 GRBM 달라지는 점
대사체 몸이 만든 물질의 총합 물질의 총합 + 서로 주고받는 유전물질 대사체가 유전 정보의 운반체가 됩니다
유전체 엑손–텔로미어, 비가역적 노화 인트론–텔로미어, 가역적 노화 반응 되돌릴 수 없는 노화에서 되돌릴 수 있는 노화로
미생물군 대장 중심 (대변 시료) 소장, 특히 공장 중심 영양이 흡수되는 소장 위쪽이 주 무대입니다
  1. 01
    유전체에

    대사된 단백질로, 부모에게 받은 유전 정보가 잘 발현되도록 돕습니다

  2. 02
    미생물군에

    식물 유산균(Vital Probiotics) 중심의 장 생태계로 수평 교류를 살립니다

  3. 03
    대사체에

    유전물질이 결합된 대사체군 자체를 그대로 공급합니다

  4. 04
    그 결과

    몸의 대사가 다시 정돈되어 스스로 회복합니다 — 대사 재정렬, 기준 기간 12주

더 보기접기개념별 정리, 홀로게놈의 정의, 투자 관점

개념별로 다시 보기

Holobiont 핵심 개념
개념 한 줄 설명
Holobiont 한 사람은 사람과 미생물이 함께 사는 하나의 생태계입니다
유전체 부모에게 받은 설계도 — 잘 발현되려면 좋은 재료가 필요합니다. GRBM은 이미 대사된 단백질(Metabolomed Protein)로 그 재료를 공급합니다
미생물군 몸속 이웃 — 지금까지의 연구는 주로 대변(대장)을 보았지만, GRBM은 영양이 흡수되는 소장 위쪽 공장(jejunum)에 주목합니다
대사체 세 요소가 함께 쓰는 말 — GRBM 대사체에는 External miRNA 등 유전물질이 결합되어 유전 정보를 실어 나릅니다
홀로게놈 숙주와 미생물의 유전체를 더한 것에 대사체까지 맞물려, 세 요소가 균형 있게 발현될 때 온전히 드러나는 '건강한 나'

홀로게놈 — 셋이 어울릴 때 나타나는 건강한 나

흔히 홀로게놈(Hologenome)은 숙주와 미생물의 유전체를 더한 것으로 정의합니다. 저는 여기에 대사체까지 맞물려 세 요소가 균형 있게 발현될 때 비로소 온전한 홀로게놈이 드러난다고 봅니다. 세 요소가 따로 움직이면 몸의 균형이 흔들리고, 셋이 겹칠수록 '건강한 나'가 또렷해집니다. 대사체가 셋을 잇는 연결고리입니다.

GRBM을 만드는 일곱 가지 기본 조건

  • 단백질 변성 없음 (열·화학 처리 없음)
  • 화학적·생물학적 고분자 독성 없음
  • 유전자 변형 없음
  • 환경 오염 없음
  • 유전물질 결합 유지
  • 식물 자신의 유산균이 Vital Probiotics로 전환되어 생성을 이끔
  • 식물 세포의 저분자 성분을 사람 세포에 맞게 고도화

왜 소장, 그중에서도 공장인가

영양소 대부분은 소장에서 흡수됩니다. 그런데 지금까지의 미생물 연구는 주로 대변 시료에 기대고 있어, 소장 미생물은 상대적으로 덜 밝혀져 있습니다. GRBM은 바로 이 빈자리를 사람 Holobiont의 핵심 접점으로 봅니다.

투자 관점에서

세 요소를 한꺼번에 움직이는 입력은 대사체이고, 유전 정보가 담긴 대사체를 만드는 공정이 VPMI입니다. 유전자를 직접 바꾸는 기술은 규제와 안전성의 벽이 높습니다. GRBM은 유전자를 바꾸지 않고, 몸이 원래 쓰는 말인 대사체로 세 요소에 다가갑니다. 그래서 바이오 식품이라는 가장 넓은 시장에서 곧바로 출발할 수 있습니다.

학계 문헌: Hologenome 이론(FEMS Microbiology Reviews, 2008), Holobiont의 10가지 원리(PLoS Biology, 2015), 인체 세포·세균 수 추정(PLoS Biology, 2016). 그 위의 해석: 출처: 개발자(남우영)의 연구.

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