집고양이가 메인쿤보다 더 건강할까?

네덜란드에서는 혼혈묘나 일반 집고양이(domestic cat) 가 유전적 다양성이 더 높기 때문에 혈통묘보다 더 건강하다는 인식이 흔합니다. 실제로 집고양이의 중앙값(중간값) 은 메인쿤보다 약간 더 높은 편이기는 합니다. 집고양이의 유전적 다양성 분포 범위는 35~42%(아래 차트의 주황색)이고, 메인쿤은 28~42%(아래 차트의 파란색)입니다.

하지만 브리더의 목표와 사용하는 번식 라인에 따라, 혼혈묘나 집고양이와 최소한 동등한 수준의 유전적 다양성을 가진 메인쿤을 번식하는 것은 충분히 가능합니다. 실제로 유전적 다양성이 35% 이상인 메인쿤들은 이미 그 수준에 도달해 있습니다.

또한 혈통묘를 다루는 브리더는, 어디서 왔는지도 모르는 이웃 고양이와 우연히 임신한 경우와는 달리, 계보·라인·유전자의 건강 상태에 대해 훨씬 더 많은 정보를 알고 관리합니다. 이러한 점을 고려하면, 조상 이력이 불분명하고 건강 검사가 전혀 이루어지지 않은 집고양이보다, 오히려 체계적인 건강 검사를 거친 혈통 메인쿤이 더 안전한 선택이 될 수도 있습니다.

번식 프로그램에서 유전적 다양성을 어떻게 활용할 수 있을까?

이 검사를 처음 알게 되었을 때, 제 첫 번째 질문은 이것이었습니다. 유전적 다양성은 근친 수준(inbreeding level)과 어떤 관계가 있을까?

일반적으로는 근친도가 낮은 고양이일수록 유전적 다양성이 높을 것이라고 예상하게 됩니다. 하지만 모든 고양이에게 항상 그런 걸까? 그 점을 직접 확인해 보고 싶었습니다 그래서 mycatdna.com에 공개된 메인쿤 프로필들을 대상으로 조사를 진행했습니다. 각 고양이의 혈통명(pedigree name)을 Pawpedsdatabase에서 찾아 근친도(inbreeding levels) 와 클론 비율(clones) 정보를 확인했고, 그다음 우리가 사용해 온 여러 지표들 사이의 상관관계를 시각적으로 보여주기 위해 차트를 만들었습니다.

• total COI(inbreeding of calculator, 근교계수 또는 근친계수)%

• 5대 계보 기준 근친도와 10대 계보 기준 근친도

• 클론(The Clones)

아래는 각 지표별 결과와 유전적 다양성과의 상관관계를 보여줍니다. 이 모든 차트는 집단 B를 기준으로 작성되었습니다.

유전적 다양성과 COI%의 상관관계

이제 유전적 다양성이 총 근친계수(COI%)와 어떻게 연관되는지 살펴보겠습니다. 초록색 선은 유전적 다양성(%)에 따른 평균 COI를 보여줍니다. 예를 들어, 유전적 다양성 39%(수치는 반올림됨)를 가진 메인쿤의 평균 COI는 5%이고, 유전적 다양성 31%인 메인쿤의 평균 COI는 19%입니다.

노란색과 파란색 선은 개체 수준에서 COI%가 분포할 수 있는 범위(밴드폭)를 나타냅니다. 이를 보면, 유전적 다양성이 높은 38%임에도 불구하고 예상보다 COI가 높은 15%인 메인쿤이 최소 한 마리 존재함을 알 수 있습니다. 또 노란색 선에는 유전적 다양성 30%이면서 COI가 0%인 예외적인 개체도 표시되어 있습니다. 이런 일이 어떻게 가능할까요?

사실 COI 0%인 고양이는 현실적으로 존재하지 않습니다. 다만 (신규) 파운데이션(New Foundation) 고양이의 경우, 부모와 근친 수준을 알 수 없기 때문에 COI를 0%로 등록합니다. 이는 모든 파운데이션 고양이가 유전적으로 다양하다고 볼 수는 없다는 점을 시사합니다. 바로 이 지점에서 이 DNA 검사가 그 여부를 증명해 줄 수 있습니다. 해당 고양이는 실제로는 부모 간 관련성이 높을 수도(높은 COI) 있지만, 동시에 품종의 다수 개체들과는 유전적으로 매우 비관련일 수 있어, 집단에 새로운 유전자를 도입할 가능성이 있습니다.

검은 점선은 각 유전적 다양성 구간에 얼마나 많은 메인쿤이 분포하는지를 보여줍니다. 분포의 양 끝 구간은 표본 수가 적어 신뢰도 높은 결론을 내리기 어렵지만, 전반적인 추세(초록색 선)는 매우 뚜렷합니다. 즉, COI와 유전적 다양성 사이에는 상관관계가 존재하지만, 예외가 있어 완전히 예측 가능하지는 않다는 뜻입니다.

그럼에도 불구하고 일반적인 예측은 가능합니다. 예를 들어 COI가 15%인 메인쿤은 대체로 유전적 다양성이 35% 미만일 가능성이 높지만, 파란색 선을 보면 38%도 가능하다는 것을 알 수 있습니다. COI가 10% 이하인 메인쿤은 보통 유전적 다양성 36.5~40.5% 범위에 있을 가능성이 큽니다.

오늘날 낮은 COI%의 혈통에서는 종종 하나 이상의 파운데이션 고양이가 낮은 수치의 원인으로 작용합니다. 그러나 유전적 다양성은 그 파운데이션 고양이 자체의 다양성 수준과, 함께 교배되는 라인들과의 비관련성 정도에 달려 있습니다. 이 DNA 검사는 새로 도입된 라인의 유전적 다양성과 그 라인이 실제로 품종에 새로운 유전적 가치를 더하는지에 대한 새로운 정보를 제공해 줍니다.

만약 근친교배가 건강 측면에서 바람직하지 않다는 점을 아직 충분히 인식하지 못했다면, 브리더 툴은 서로 혈연적으로 관련된 고양이를 교배할 경우 어떤 결과가 나올 수 있는지를 시각적으로 보여주어 이해하는 데 도움을 줍니다.

예시 1

형제–자매 교배는 COI를 25% 증가시킵니다. 그렇다면 이런 교배(권장되지 않음)를 계획했을 때 유전적 다양성에는 어떤 일이 일어날까요?

브리더 툴에서 Chelles of Macadamia (유전적 다양성 39.2%)와 그녀의 형제 Lyon of Macadamia(유전적 다양성 37.8%)의 프로필을 매칭해 볼 수 있습니다. (형제자매 간에도 유전적 다양성이 1.4% 차이 날 수 있다는 점에 주목하세요. 즉, 모든 형제자매가 동일한 유전적 다양성을 갖는 것은 아닙니다.) 

이 둘의 자묘는 유전적 다양성이 약 29.7%로 예상됩니다. 이는 유전적 다양성이 8.8%나 감소하는 것입니다. 이보다 더 낮게 만들기도 쉽지 않습니다. 결론적으로 명백히 매우 나쁜 선택입니다.

예시 2

조부모–손자(손녀) 교배는 COI를 12.5% 증가시킵니다. 다시 한 번 Chelles of Macadamia (유전적 다양성 39.2%)의 프로필을 사용하되, 이번에는 그녀의 할아버지인 So Out Coon’s Mirai(유전적 다양성 38.5%)를 선택해 보겠습니다. 두 고양이 모두 매우 높은 유전적 다양성을 가지고 있습니다.

이 둘의 자묘가 가질 것으로 예상되는 유전적 다양성은 약 34.9%입니다. 단 한 세대만에 약 3.95%의 유전적 다양성이 감소하는 셈입니다. 수치만 보면 작고 미미해 보일 수 있지만, 몇 퍼센트의 차이를 결코 가볍게 봐서는 안 됩니다. 이 정도 감소만으로도 차트의 반대편으로 단번에 이동하게 됩니다.

검사된 메인쿤 개체군의 유전적 다양성 전체 범위는 14%(28~42%)에 불과하다는 점을 기억하세요. 따라서 3.95% 감소는 단 한 번의 교배로 유전적 다양성의 28%를 잃는 것과 같은 의미입니다.

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유전적 관계(Genetic relations)

mycatdna 데이터베이스는 가족 관계(혈연 관계)를 추적하지 않습니다. 자묘의 유전적 다양성 예측은 오직 유전체 비교에 기반해 이루어집니다. 예측된 유전적 다양성이 부모 양쪽보다 낮게 나온다면, 이는 두 부모의 유전체가 대부분 유사하다는 뜻이며, 혈연적으로 관련되어 있을 가능성이 높다는 의미입니다.

검사 결과의 유전적 관계 맵(genetic relations map) 에서는, 같은 품종의 모든 고양이가 표시되고 유전체가 비슷할수록 서로 가까이 군집되는 모습을 볼 수 있습니다. 예를 들어, 유전적 다양성이 40%로 높은 메인쿤이 그래프에서 파란 점들의 중앙부에 위치해 있다면, 이는 다른 개체들과 DNA를 상당 부분 공유하고 있다는 뜻입니다. 이런 경우, 유전적 다양성을 더 끌어올릴 ‘좋은 매칭’을 찾기 어렵습니다. 미래 세대에서도 높은 유전적 다양성을 유지하려면, 그래프의 외곽 영역에 위치한 라인을 찾아 비관련 교배를 해야 합니다.

흥미롭게도, 아래 그래프를 보면 도메스틱 롱헤어와 메인쿤 믹스가 모두 같은 노란색 군집에 모여 있습니다. 이는 이들의 DNA가 메인쿤 품종과는 다르지만, 혼혈 범주 내부에서는 다양성이 그리 크지 않다는 것을 보여줍니다.

또 한 가지 주목할 점은 폴리닥틸 메인쿤(분홍색 점) 이 상당히 다양한 분포를 보인다는 것입니다. 폴리닥틸 메인쿤은 MyCatDNA에서 별도의 품종으로 등록되어 있으며, 중앙값(평균) 유전적 다양성은 35.9%로, 논-폴리 메인쿤(34.5%)보다 1.4% 높습니다.