인간을 인간으로 만드는 것은 무엇인가

인간을 인간으로 만드는 것은 무엇인가

인간의 몸은 사실상 고도로 조직화된 패키지이다. 200가지 종류의 4조 개 세포가조직으로 뭉쳐 뼈, 뇌, 간, 골격 등을 만든다. 연골 조직을 이루는세포들은 콜라겐, 프로테오글리칸proteoglycan 등의 성분을 만들고 이들 성분은 몸 안에서 물이나 무기질과 결합해 연골에 유연하면서도 지지하는 성질을 부여한다. 신경 세포를 만드는 단백질군은 연골, 근육, 뼈를 만드는 단백질군과 다르다.
문제는 몸 안의 모든 세포가 이 모든 것의 시작인 수정란에서 유래하는 동일한 DNA 서열을 가지고 있다는 것이다. 신경세포의 DNA는 연골, 근육, 뼈의 DNA와 사실상 동일하다. 모든 세포가 동일한 유전자를 가지고 있다면, 세포들 사이의 차이는 어떤 유전자가 활성화되어 단백질을 합성하는가에 달려 있을 것이다. 여기서 자코브와 모노가 발견한 스위치가 게놈이 각기 다른 세포, 조직, 몸을 만드는 구조를 이해하는 데 필수적인 요소가 된다.
게놈을 요리 레시피라고 한다면 유전자는 재료를 지정하고, 스위치는 각 재료를 언제 어디에 넣어야 하는지를 지시한다. 게놈의 2퍼센트가 단백질을 코딩하는 유전자라면, 나머지 98퍼센 트는 유전자를 언제 어디서 활성화하느냐에 대한 정보를 담고 있을 것이다. - P122

인간게놈프로젝트는 과학자들이 아니라 대통령과 총리가 ...

인간게놈프로젝트는 과학자들이 아니라 대통령과 총리가 나서 발표했다.

인간 게놈 프로젝트의 초기 성과는 게놈 자체보다는 기술과관련이 깊었다. 인간 게놈 서열을 해독하기 위한 경쟁은 오늘날까지 계속되고 있는 기술 개발 광풍을 촉발시켰다. 1965년, 인텔의 창시자 고든 무어는 마이크로프로세서 처리 속도가 2년마다배로 증가할 것이라고 예언했다. 우리는 디지털 기기를 구매할때마다 그것을 실감한다. 컴퓨터와 휴대폰은 해를 거듭할수록성능이 높아지고 값은 싸진다. 게놈 기술의 진보 속도는 무어가예측한 속도조차 격파했다. 인간 게놈 프로젝트는 10년이 넘게걸렸고, 38억 달러가 들었으며, 방 여러 개 분량의 기계가 필요했다. 하지만 지금은 염기 서열 분석용 앱이 개발되었고, 휴대용 유전자 분석기도 이미 출시되었다.
인간 게놈 서열이 해독되자 다른 종의 게놈 서열들이 매년발표되었다. 이제는 게놈 서열이 발표되는 속도가 너무 빨라서과학 학술지 발행 속도가 이를 따라가지 못할 정도다. 생쥐, 백합, 개구리 게놈 프로젝트가 있었고, 바이러스부터 영장류까지다양한 생물에 대한 유전체 프로젝트가 존재하고 있다. 처음에는 게놈 프로젝트의 결과가 발표되는 것 자체가 대단한 일이었고, 그 결과는 언론의 화려한 팡파르와 함께 일류 학술지에 실렸다. 하지만 요즘에는 중요한 생물학적 과정이 포함되거나 건강이슈가 걸려 있지 않는 한 새로운 게놈이 발표되어도 거의 거론되지 않는다. - P118

DNA는 생명사의 박물관이다.

DNA는 생명사의 박물관이다.

을 고안하고 있었다. 100년 넘게 연구자들은 생명사를 해독하기위해 고대 화석을 비교했다. 하지만 이제 폴링과 주커칸들은 각동물의 단백질 구조를 통해 진화적 관계를 평가할 수 있었다. 이통찰은 엄청난 노다지를 예고했다. 몸 안에는 수만 가지 단백질이 있기 때문이다. 다양한 종의 단백질은 화석만큼이나 풍부한정보를 담고 있을 터였다. 하지만 이 체내 화석은 암석에 묻혀 있는 것이 아니라 지구상에 살아 있는 모든 동물의 모든 기관, 조직, 세포에 들어 있다. 보는 방법을 알면 동물원이나 수족관에서도 생명사를 규명할 수 있다. 이리하여 모든 생물의 역사, 심지어는 화석이 아직 발굴되지 않은 종의 역사도 알아낼 수 있게 되었다. - P109

한 사육장에서 둔 여섯 마리의 도룡뇽 사이에서 전혀 ...

한 사육장에서 둔 여섯 마리의 도룡뇽 사이에서 전혀 달라보이는 두 성체가 태어나 자라고 있었다.

뒤메릴의 사육장에서 일어난 마법은 발생 경로에 단순한 변화가 일어난 결과였다. 변태를 일으키는 것은 현재 혈중 갑상샘 호르몬 농도의 급증임이 알려져 있다. 갑상샘 호르몬이 증가하면 어떤 세포는 죽고 어떤 세포는 증식하고 또 어떤 세포는 다른 종류의 조직이 된다. 호르몬 농도가 그대로 유지되거나 세포가 호르몬에 반응하지 않으면 변태가 일어나지 않고 유생의 특징을 그대로 유지한 채 성체가 된다. 발생 경로에 변화가 일어나면 그것이 아무리 작은 변화라도 봄 전체가 그에 맞추어 변하게 된다. -77쪽

에른스트 헤켈 Ernst Haeckel. 그 작은 ...

에른스트 헤켈 Ernst Haeckel.
그 작은 배아의 발생 과정에 수천만 년 진화사가 응축돼 있다.

이 가설은 틀렸지만 수많은 과학자들이 그의 가설에 영향을 받아 연구를 시작했다.

숨 쉬듯 명언을 쏟아 내던 헤켈은 배아와 다윈의 이론을 접목시키는 유명한 문구를 남겼다. 그것은 20세기에 생물학을 배운사람이라면 귓가에 쟁쟁거리는 광고 노래처럼 익숙한 "개체 발생 (배아 발생)은 계통 발생 (진화사)을 반복한다"이다.
헤켈은 동물의 배아는 발생 과정에서 그 동물의 진화사를본뜬다고 주장했다. 예컨대 쥐 배아는 벌레, 어류, 양서류, 파충류의 모습을 그대로 거친다. 이런 단계들이 생기는 이유를 진화에서 새로운 형질이 생기는 방식에서 찾을 수 있다. 헤켈은 새롭게 진화한 형질은 발생의 마지막 단계에 추가된다고 설명했다. 예컨대 어류 조상의 발생 마지막 단계에 양서류 고유의 형질이 덧붙여져 양서류가 되고, 양서류의 발생 마지막 단계에 새로운 형질이 추가되어 파충류가 되는 식이다. 헤켈은 이런 과정이 반복되면서 배아 발생이 진화사를 본뜨게 된다고 생각했다. - P69