우주에서는 몸이 둥둥 떠다닌다. 그렇다면, 세포 안에 가득 찬 DNA도 중력 조건이 변하면 배열이 흐트러질까?

이 질문에 대해 다소 의외의 답을 제시하는 연구가 보고되었다. 뉴욕 대학교 연구팀이 인간 세포를 24시간 동안 모의 미세 중력에 노출시킨 결과, 게놈의 배열과 움직임은 대체로 유지되었다고 한다.

하지만 "우주에서도 인체는 괜찮다"고 결론짓기는 이르다. 이번 연구의 흥미로운 점은 세포의 끈질김뿐만 아니라, 실험에서 일어난 변화의 원인을 구별하는 어려움에도 있다. DNA를 손상시킨 요인으로 떠오른 것은 중력 조건 그 자체가 아니라, 장치 내의 액체의 흐름이었다.

DNA는 "문자열"일 뿐만 아니라, 입체적인 구조이기도 하다

DNA라고 하면 유전 정보를 기록한 긴 문자열을 떠올릴지도 모른다. 그러나 세포 안에서는 그 긴 분자가 입체적으로 접혀 단백질과 함께 크로마틴이라는 구조를 이루고 있다.

원 기사에 따르면, 약 2미터의 DNA가 담긴 세포핵은 겨우 약 10마이크로미터 정도의 크기다. 긴 실을 작은 용기에 담는 것만으로도 어려울 것 같지만, 세포는 그 안에서 필요한 정보를 계속 사용해야 한다.

즉, 생명을 이해하려면 DNA에 무엇이 쓰여 있는지뿐만 아니라, 그것이 어떻게 배열되고 어떻게 움직이는지를 알아야 한다.

연구를 이끈 뉴욕 대학교의 Alexandra Zidovska 부교수 등은 이 입체 구조와 지구상에서 항상 작용하는 중력과의 관계에 주목했다. 항상 존재하는 조건일수록 그 역할을 파악하려면 조건을 바꾼 비교가 필요하다.

지상에서 "무중력"을 만드는 것이란 무엇인가

연구팀은 랜덤 포지셔닝 머신(RPM)이라 불리는 장치를 독자적으로 설계했다. 세포를 넣은 용기를 두 개의 독립된 축으로 회전시켜 세포에 대한 중력의 방향을 지속적으로 바꾸는 구조다.

여기서 오해하기 쉬운 점은 장치가 지구의 중력을 없애는 것이 아니라는 점이다. 어디까지나 회전에 의해 미세 중력의 영향을 모의하는 지상의 실험 방법이다.

또한, 우주에 나가면 중력이 존재하지 않게 되는 것도 아니다. NASA의 설명에 따르면, 궤도상의 무중력 상태는 우주선과 그 내부의 물체가 함께 자유 낙하하고 있어 발생한다. 지상의 회전 장치와 실제 우주 환경은 같은 것으로 취급할 수 없다.

이번 실험이 목표로 한 것은 우주의 모든 조건을 재현하는 것이 아니라, 중력에 관련된 자극을 바꿨을 때 세포핵이나 게놈에 무슨 일이 일어나는지를 구분하는 것이었다.

실험의 함정은 용기 안의 "흐름"

용기를 돌리면 그 안의 액체도 움직인다. 그러면 세포는 중력 방향의 변화에 더해 액체의 흐름에 의한 힘을 받게 된다.

이 두 가지가 섞인 상태에서는 세포의 모양이 변했다고 해도 중력 조건 때문인지 흐름에 의한 자극 때문인지 판단하기 어렵다.

그래서 연구팀은 액체의 흐름을 최대한 억제하는 회전 알고리즘을 개발했다. 측정을 방해하는 기포를 없애는 방법도 추가하고, 세포의 집합체가 생기는 문제도 억제했다고 한다.

비교한 것은 흐름을 억제한 모의 미세 중력 조건, 강한 흐름에 노출된 조건, 그리고 그것들을 처리하지 않은 대조 조건이었다.

이는 회전시킨 세포와 정지시킨 세포를 비교하는 것만으로는 한 걸음 더 나아간 설계이다. 무엇인가가 변했다는 것을 발견하는 것뿐만 아니라, "무엇에 의해 변했는가"를 확인하려고 했다.

핵은 변했다. 그래도 게놈은 안정적이었다

24시간의 처리 후, 연구팀은 이미지 분석을 통해 세포와 핵의 모양·부피, 핵막, 게놈의 배열과 움직임 등을 조사했다.

결과는 일률적으로 "변화 없음"은 아니었다.

모의 미세 중력에서는 세포핵의 부피가 증가한 반면, 세포 전체의 모양은 대체로 유지되었다. 핵막의 두께나 구조에도 눈에 띄는 변화는 보이지 않았다고 한다.

특히 주목할 만한 것은 게놈의 배열과 움직임이 유지되고, 이번 실험 조건에서는 모의 미세 중력에 의한 DNA 손상이 확인되지 않았다는 점이다.

대조적으로, 흐름에 노출된 세포는 길쭉해지고, DNA 손상도 관찰되었다. 핵 내부에 있는 핵소체의 표면은 모의 미세 중력과 흐름의 어느 조건에서도 더 매끄러워졌다고 한다.

세포핵이라는 "용기"에 변화가 있어도 그 안의 게놈이 즉시 크게 흐트러지지는 않는다. 이번 결과는 적어도 24시간이라는 범위에서 게놈의 물리적 구조와 움직임이 안정적임을 보여준다.

"DNA는 우주에서도 무사하다"라고 바꿔 말해서는 안 된다

이 성과에는 조건부 희망이 있다. 하지만 그 조건을 벗어나서는 안 된다.

우선, 관찰 기간은 24시간이다. 몇 주, 몇 달이 계속된 경우에도 같은 결과가 나올지는 알 수 없다. 연구자들도 작은 변화가 시간과 함께 증폭되어 세포의 기능에 영향을 미칠 가능성을 언급하고 있다.

다음으로, 배양한 세포의 실험은 인간이 우주에서 생활하는 것 그 자체는 아니다. 이번 장치에 의한 실험만으로 우주 체류 중에 발생할 수 있는 DNA 손상의 요인 전체를 평가할 수는 없다.

더 나아가, 게놈의 배열과 움직임이 유지되었다는 결과는 모든 유전자의 기능이나 세포 기능이 변하지 않는다는 것을 의미하지 않는다. 조사한 지표와 거기서 말할 수 있는 결론의 범위는 구별할 필요가 있다.

정확히 말하자면, "이번 조건과 측정의 범위에서는 24시간의 모의 미세 중력에 대해 게놈의 배열과 움직임이 크게 흐트러지지 않았다"는 발견이다.

SNS에서의 반응은? 확인된 것은 조건을 강조하는 공식 발신

SNS에서는 Phys.org가 공식 LinkedIn 계정에서 이 연구를 소개하고 있다. 게시물은 24시간의 모의 미세 중력에서 게놈의 배열과 움직임이 유지되었다는 것, 세포핵의 부피가 증가했다는 것, 장기 노출의 영향은 미해명이라는 것을 전하고 있었다.

한편, 2026년 9월 24일 시점에서 확인된 공개 정보의 범위에서는 일반 사용자의 댓글을 충분히 수집·검증할 수 없었다. 따라서 "SNS에서는 안심하는 목소리가 속출", "우주 이주에 대한 기대가 높아졌다"는 등의 여론 경향을 보여줄 수 없다. 공식 소개 게시물은 일반 사용자의 반응과 구별해야 한다.

그 위에, 이 연구를 읽을 때의 논점은 명확하다. 24시간을 넘어서면 어떻게 될 것인가. 지상에서의 모의 실험과 실제 우주에서는 어디까지 결과가 일치할 것인가. 그리고 실험 장치가 만드는 흐름을 얼마나 억제할 수 있는가. 이들은 확인된 SNS 댓글이 아니라 연구 결과에서 도출되는 앞으로의 질문이다.

우주 연구를 앞으로 나아가게 하는 것은 "원인을 구별하는" 기술

이번 연구를 우주 여행의 안전 선언으로 읽을 수는 없다. 그래도 우주에서 생명에 무슨 일이 일어날지를 이해하기 위한 중요한 단서가 되고 있다.

세포에 변화가 일어났다고 해도 그 원인을 잘못 이해하면 필요한 대책도 잘못 판단하게 된다. 모의 미세 중력과 액체의 흐름을 구별하여 조사하는 방법은 앞으로의 실험 결과를 보다 신중하게 해석하는 데 도움이 될 것이다.

그리고 또 하나, 중력이라는 당연한 조건을 바꿔도 게놈의 배열과 움직임이 즉시 흐트러지지 않았다는 것은 흥미롭다. 세포는 환경 변화에 대해 모든 부분이 동일하게 반응하는 것은 아니다.

우주에서 인간의 설계도는 어떻게 될 것인가. 그 답은 아직 도중에 있다. 이번 24시간이 보여준 것은 단기간의 안정성과 그것을 장기간에도 확인할 필요성이었다.

출처

1. Phys.org/뉴욕 대학교 제공 "Uncovering gravity's impact on the human genome" (2026년 9월 23일). 실험 방법, 24시간 후의 관찰 결과, 연구자의 설명을 정리.
   https://phys.org/news/2026-09-uncovering-gravity-impact-human-genome.html

2. Science Advances 게재 논문 "The Effect of Microgravity and Flows on the Organization and Dynamics of the Human Genome". 연구 논문의 DOI.
   https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aeh3116

3. 뉴욕 대학교 Zidovska 연구실의 논문 목록. 해당 논문의 제목, 저자, 게재지를 확인했다. 확인 시의 목록에서는 In Press 표기.
   https://physics.nyu.edu/zidovskalab/pubs.html

4. NASA "What is Microgravity?". 미세 중력과 자유 낙하의 관계를 설명하는 1차 자료. "우주에는 중력이 없다"는 오해를 피하기 위한 보충에 사용.
   https://www.nasa.gov/centers-and-facilities/glenn/what-is-microgravity/

5. Phys.org 공식 LinkedIn 게시물. 24시간의 게놈의 안정성과 장기 영향이 미해명이라는 것을 전하는 SNS상의 발신. 일반 사용자의 반응을 보여주는 자료는 아니다.
   https://www.linkedin.com/posts/phys-org_uncovering-gravitys-impact-on-the-human-activity-7508586672343683072-BLu_