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유전과 게놈 ㅣ 뉴턴 하이라이트 Newton Highlight 117
아이뉴턴 편집부 지음 / 아이뉴턴(뉴턴코리아) / 2018년 3월
평점 : 
과학잡지 추천 뉴턴하이라이트117
이번호는 유전과 게놈에 관련된 내용이예요.
심도있는 내용도 다루어서 어려운 부분이 없지는 않지만
유전과 게놈은 우리 일상과도 밀접하게 연관된 주제라 더욱 재미나게 읽게 되네요.
게놈편집은 그동안 뉴턴 과학잡지를 꾸준히 읽으면서 많이 접했던 내용이라 더욱 반가움이 컸어요.
개성은 어떻게 유전이 되는지?
유전의 기본부터 맞춤 의료와 게놈 편집까지 기본개념부터 심도있는 내용까지 다루어진 이번 뉴턴 하이라이트입니다.
우리가 학교에서 배운 유전에 관한 내용에 현재 빨리 발전 중인 유전과 개놈에 관련된 내용까지!!
유전과 게놈의 최신 정보를 알고 싶으신가요?
유전에 관해 관심이 있으신가요?
그렇다면 저와 함께 책의 내용을 개략적으로 한번 살펴보실께요.
프롤로그
우리의 게놈
1. 유전자, DNA, 게놈이란 무엇인가?
2. DNA를 읽는다
3. 겉모습, 운동능력과 유전자
4. 체질, 성격과 유전자
5. 지능, 마음과 유전자
6. 질병과 유전자
7. 유전의 메커니즘
8. 유전의 메커니즘 발전편
9. 유전자 변형
이러한 내용과 순서로 되이 있습니다.
우선 프롤로그에서는 우리의 게놈에 대해 이야기를 하고 있어요.
이 세상에 나와 똑같은 사람은 없죠?
얼굴, 신장 등의 겉모습 그리고 운동신경, 지능, 체질, 성격 등 모두 각자의 개성을 가지고 있는데요,
이들 개성에는 우리의 설계도인 게놈이 크게 관계가 된다고 합니다.
게놈은 우리 각각 개인의 개성에 어느 정도까지 영향을 미치는지 궁금해지네요.
모든 개성은 게놈에 영향을 받는다는 흥미로운 사실!
이래서 게놈 연구가 더욱 재미있고 흥미진진한 분야인 것 같아요.
다양한 분야로 응용될 수 있고요.
겉모습만이 아니라 성격과 지능도 게놈으로 알게 된다니?
공감력, 새로운 것을 좋아하는 성격, 공격성, 기억력, 학업 성적, 언어 능력 등등
연구자들은 꾸준하게 이러한 개성과 관계있는 유전자와 유전자의 개인차를 찾아내고 있답니다.
맞춤의료에서는 일부 약품이나 항암제에서 환자의 유전 정보를 읽고
약의 효과와 부작용을 예상해 사용하는 종류나 투여량을 바꾸는 일이 이미 이루어지고 있다니 대단하죠?
1. 유전자, DNA, 게놈이란 무엇인가?
저도 무척 궁금했어요.
유전자와 DNA 그리고 게놈은 어떻게 다른거예요?
유전자는 모든 단백질의 설계도입니다.
우리는 단백질 없이 살아갈 수 없고 이 모든 단백질을 만드는 방법과 만들어지는 타이밍을 지시하는 것이 바로 유전자랍니다.
유전자는 특별한 조직이나 장기에 들어있는 것이 아니랍니다.
몸의 모든 것에 두루 존재합니다.
세포의 핵속에 유전자가 들어있는데요 이것이 정확하게는 DNA랍니다.
이제 유전자와 DNA에 대해 알게 되었는데 그럼 게놈은 뭔가요?
게놈(유전체)란 어떤 생물종이 가지고 있는 1세트의 전 염기 배열 (전체 유전 정보)를 말합니다.
단백질의 설계 정보 외에 게놈 전체는 생명의 설계도라는 것입니다.
인간 게놈이라는 정보는 어느 정도 양의 데이터인가하면 약 750MB라고 하네요.
사람은 약 40개조 개의 여러 종류의 세포가 모인 집합체이며 무한히 복잡한 존재이다.
그 설계도의 모든 것이 겨우 80억 쌍의 게놈에 쓰여 있다니 참으로 놀라운 일이다
라고 일본 게이오 기주쿠 대학의 도미타 마사루 박사가 말했다고 합니다.
그렇다면 각 개인의 개성은 어떤가요?
개성은 유전과 환경의 공동작업으로 생긴답니다.
쌍둥이 연구를 통해 성장과 더불어 변하는 유전과 환경의 영향을 알 수 있겠네요.
유전과 환경은 결코 별개의 것을 생각할 수 없으며
사람의 마음이나 행동도 몸이나 질병과 마찬가지로 유전의 영향을 받고 있다는 사실! 놀라웠어요.
또한 동시에 환경의 영향을 받고 있는데요.
환경의 영향 또한 같은 환경에 있는 사람에게 똑같은 효과를 갖는 것이 아니라, 그 사람의 유전적 소질에 따라 달라진답니다.
이러한 의미에서 유전과 환경은 별개의 것으로 생각할 수 없으며
그저 단순하게 분리하게 생각할 수 없는 것이더라고요.
과학잡지 추천, 뉴턴 하이라이트를 통해 새로운 것들을 알아가는 재미가 정말 솔솔하죠?
2. DNA를 읽는다
유전 정보를 읽는 기술은 의료 현장이나 범죄 수사의 현장 등으로 활약하는 분야가 넓어지고 있답니다.
한 번에 대량의 게놈을 분석하는 기술과 게놈의 의미를 읽는 기술이 진보하고 있다고 해요.
최신 DNA 감정은 제가 생각했던 것보다 훨씬 대단하더라고요.
영국에 있었던 범죄사건에 DNA감정으로 범인을 잡은 이야기가 실려 있는데 마치 한편의 영화를 보듯 흥미로웠답니다.
직접 한 번 읽어 보세요.
3. 겉모습, 운동 능력과 유전자
우리가 유전이라고 하면 보통 부모님께 겉모습 등을 닮는 것을 주로 뜻하죠?
근년에는 올림픽 선수의 유전자에 대해서도 연구가 진행되고 있다고 합니다.
저는 아이들 키에 관심이 많아서 신장의 유전자 부분은 더더 자세히 꼼꼼하게 읽게 되었어요.
키에 영향을 미치는 유전자는 몇개?
36개의 유전자라고 합니다.
운동 선수의 DNA를 연구하신 박사님의 인터뷰도 재미났습니다.
이번 올림픽에서 활약했던 선수들도 생각나더라고요.
피나는 노력도 있었겠지만.. 또한 유전자도 무시할 수 없겠죠?
개성과 능력이 유전으로 정해진다면
뭐 그냥 잘 태어나면 되는 거예요?
노력과 경험은 별소용 없습니까?
유전만으로는 정해지지 않는 우리의 개성,
환경의 영향을 받는 것들.. 대표적인 것이 생활습관병이나 암이 그렇답니다.
환경의 영향이 큰 부분과 유전의 영향이 큰 부분이 한눈에 알기쉽게 되어 있어요.
4. 체질, 성격과 유전자
각 개인의 체질이나 성격
네? 성격도 유전자의 미세한 차이가 각각의 성격 차이를 만든다고요?
이미 미국을 중심으로 유전 정보를 바탕으로 그 성격이나 능력 등을 판정해주는 검사 서비스가 쏟아져 나오고 있데요.
우리 자녀들도 한번 해 보고 싶지 않으신가요?
게놈 정보를 통해 공감력이 높은지 낮는지도 알 수 있다니 정말 신기하군요.
5. 지능, 마음과 유전자
지적 장애는 유전자의 이상으로 일어나는 것이 있는가 하면
모체의 환경의 영향으로 일어나는 것도 있다고 합니다.
우울증과 유전이 관련이 있다고?
라고 생각했는데요 우울증에도 분자적인 기반이 있다는 사실이 밝혀졌다고 합니다.
우을증에서는 시냅스 간극의 모노아민이 충분하지 않다고 합니다.
막간을 통해 우울증 자가진단도 해 보세요.
그렇지만 정확한 진단은 의료기관에서 하셔야겠죠?
마음의 감기와도 같은 우울증... 남의 일만은 아닌 것 같아요.
6. 질병과 유전자
맞춤의료를 통해 환자에게 적합한 약품을 처방하고 태아의 건강상태를 산전검사를 통해 DNA조사로 알 수 있게 되었습니다.
앞서서 암은 환경에도 영향을 많이 받는다 나왔었지요?
암세포의 유전자에 변이를 주는 원인이 되는 것으로는 환경적 요소와 유전적 요소 두 가지가 있다고 해요.
환경적 요소에는 암바이러스 그리고 발암물질 등이 있어요.
암은 유전자의 정보를 담당하는 분자인 DNA가 손상되고 그 상처가 축적된 결과로 발생하는 것이라니...
암은 유전자의 질병이네요.
남자가 여자보다 감염에 약하다는 것을 몰랐는데요,
그 원인이 성염색체에 있었더라고요.
여성은 XX 남성은 XY염색체인데요
X염색체에는 면역시스템에 중요한 작용을 하는 유전자가 많이 포함되어 있어,
남성은 여성에 비해 면역 기능이 떨어지기 쉽고 감염이 약한 경향이 있다고 합니다.
생각해보니 평균수명도 여성이 더 길잖아요. 이 또한 영향이 있겠다 싶고요.
예전에는 산전검사에서 뭔가 안 좋은 수치가 나오면 위험성이 있는 검사를 해야하나 고민하기도 하고 그랬는데요,
이제는 임신부의 혈액을 이용해서 신형 출생 전 진단의 임삼 시험이 일본에서 실시되고 있다고 합니다.
위험성이 없는 간단한 혈액 검사만으로 태아의 염색체 이상을 알 수 있는 새로운 검사가 연구 중이라니 좋은 소식입니다.
7. 유전의 메커니즘
예전에 학교 다닐 때 우성유전, 열성유전 이런 거 배운 기억 나시죠?
유전자는 어떤 법칙에 따라 자식에게 전해지는 것일까요?
인간은 44개의 상염색체와 2개의 성염색체를 가졌습니다.
아이들이 읽어도 기초과학부분이라서 도움 많이 되는 부분이죠?
한번 읽으면 그래픽 때문이라도 기억에 확 남을 듯 하네요.
멘델의 법칙에서 부모 한쪽의 특징만 자식에게 나타나는 우열의 법칙에 대해 나와 있습니다.
아들은 어머니를 딸은 아버지를 닮는다는데 사실일까요 아닐까요?
직접 한번 읽어보세요.
재미있더라고요.
8. 유전의 메커니즘 발전편
유전자의 작용 방식은 염기 배열만으로 정해지는 것이 아니며
DNA 또는 DNA가 감겨있는 히스톤이 특수한 꾸밈을 하고 있는지 아닌지에 따라 유전자의 작용 방식이 바뀐다고 합니다.
돌연변이도 참 신기한 영역인데요,
DNA의 복사 오류가 유전 정보를 변화시킨다고 합니다.
저는 믹스견 강아지를 키우고 있어요.
전부터 모색의 다양함이 무척 신기하더라고요.
모견은 아이보리색이였는데 태어난 9마리의 강아지는 얼룩, 검정, 갈색 등등 정말 다양하게 나오는 모습이 신기했거든요.
DNA의 메틸화 부분에서 보시면 3색 얼룩 고양이의 무늬는 일란성 쌍둥이 끼리도 다른 이유가 나와 있어요.
9. 유전자의 변형
광유전학 (옵토제네틱스), 게놈 편집 등 유전자 변형에 대한 부분이예요.
빛으로 뇌를 조작하는 옵토제네틱스
저는 새롭게 알게 된 내용이라 신선하더라고요.
생물학에 혁명을 일으킨 광유전학이랍니다.
광유전학의 응용으로 뉴런을 변화시켜 보존되었던 기억을 불러 낼 수 있다 합니다.
알츠하이머병에 대해 관심이 많은 분들도 계실텐데요 저도 흥미로웠어요.
표적유전자를 바꾸는 게놈 편집과 그 윤리문제를 다루고 있네요.
게놈 편집으로 고기의 양이 늘어난 육우나 살의 양이 늘어난 양식 참돔입니다.
이러한 것들은 미래 식량문제에 긍정적으로 사용될 수 있겠네요.
게놈 편집은 현재 의학에 빠른 속도로 보급이 되고 있습니다.
그러나 DNA는 생명의 설계도이기 때문에 바꾸어서는 안된다는 의견도 있다 합니다.
유전자를 쉽게 바꿀 수 있게 된 지금 유전자 교체는 어디까지 허용되는지에 대한 진지한 논의가 필요한 때입니다.
여러분의 의견은 어떠신가요?
마지막으로 인간 배아의 개놈 수정에 대한 각국의 법 규제가 담겨있길래 찍어 보았습니다.
이번 뉴턴하이라이트 유전과 게놈 어떠셨어요?
이번 뉴턴하이라이트 유전과 게놈도 어려운 내용도 있지만,
무척 흥미롭게 읽게 되네요.
과학을 좋아하는 자녀분들이 있다면 정기적으로 수준높은 과학잡지를 접할 수 있도록 해 보시면 어떠실까요?
아이들에게 큰 도움이 되리라 생각해요.
과학잡지 추천 뉴턴하이라이트! 마지막으로 뉴턴앱을 사용하는 영상을 담아보면서 마치겠습니다.
뉴턴앱의 다양한 컨텐츠와 무료VR 콘텐츠도 꼭 체험해보세요.