웃음이 닮았다

웃음이 닮았다 - 과학적이고 정치적인 유전학 연대기 ㅣ 사이언스 클래식 39
칼 짐머 지음, 이민아 옮김 / 사이언스북스 / 2023년 4월

검은 갑옷으로 무장한 황제가 다리를 절며 중앙 홀로 들어섰다. 1555년 10월 25일, 브뤼셀의 궁전에 고위 대신들이 신성 로마 황제 카를 5세(Karl V.1500~1558년) 의 말을 듣기 위해 모여 있었다. 당시 카를 5세는 유럽 거의 전역을 넘어 신대륙에 이르기까지 광대한 영토를 다스렸다. 바로 몇 해 전만 해도 그는 전투마에 올라타 갑옷 차림으로 창을 휘두르는 티아노 베첼리오(1490? ~1576년)의 초상화 속 그 카를5세였다. 하지만 55세가 된 지금의 카를 5세는 초점이 사라진 눈빛으로 지파이와 오라녜 공작 빌럼 1세(Willem I, 1533~1584년) 에게 의지해 중앙 홀 정명 단상을 향해 걷는 무력한 모습이다. 28세의 아들 펠리페 가 뒤를 따랐다. 그 둘이 부자지간이라는 데에는 의문의 여지가 없었다. 둘 다 아래 턱이 심하게 돌출해 입이 답물어지지 않는 주걱턱이었다. 이 붖다의 주걱턱이 얼마나 인상적이었는지 해부학자들은 이 같은 외모의 특성에 이 왕조의 이름을 붙여 '합스부르크 턱(Habsburg jaw)이라고 불렀다. (-23-)

PKU 이야기가 누군가에게는 유전학의 승리를 보여 주는 사례이다. 멘델의 초기 제자들은 완두콩 실험이 콩 심은 데 콩 나는 이유를 설명해 준다는 것을 믿지 못하는 이들에게 조롱당했다. 멘델의 연구는 유전자 발견의 첫걸음이 되었으며, 현재 과학자들은 유전자가 건강에 정확하게 어떤 영향을 미치는지 발견해 가고 있다.유전학은 PKU 가 어떻게 생겨났는지를 설명해 주었을 뿐만 아니라 의사들이 이것을 억제할 수 있게 해 주었다. (-183-)

고고학자들이 계속해서 아브도닌이 발견한 얕은 구덩이 일대를 조사했고, 2007년에 원래 무덤에서 70미터 떨어진 거리에서 유골이 더 발견되었다. 러시아와 미국의 인류학자들이 이 두 번째 무덤에서 나온 뼛조각과 치아 44점을 검사해 이들이 최소한 두 사람에게서 나왔다는 결론을 내렸다. 유골의 형태를 볼 때 일부는 10대 후반 소녀의 것이며 다른 하나는 12~15세 소년의 것으로 보였다. 치아 충전제로 쓰인 은은 이들이 귀족이었음을 시사했다. (-243-)

라론 증후군과 말당 비대증에 관계된 유전자들은 사람의 키에 관한 몇 가지 중요한 단서를 전해주었다. 과학자들은 이 유전 질환이 있는 사람들을 연구해 성장 호르몬이 막혔을 때, 빙하가 녹은 강처럼 급증할 때 어떤 일이 일어나는지를 관찰핳 수 있었다. 하지만 이런 돌연변이는 아일랜드와 에콰도르의 몇 군데 마을로만 국한된 까닭에 허시혼이 만나는 환자들의 키에 대해서 이해하는데에는 도움이 되지 않았다. 그는 수십 억 인구의 키 유전을 설명해 줄 변이를 찾고 싶었다. (-374-)

신경 능선 세포는 분엺되어 두 감각 신경 기관이 되는데, 각각 하나의 셉틴 표시를 물려받는다. 새로 형성된 신경 세포의 이 무려받은 셉틴 표시 자리에서 새 가지가 뻗어 나온다.부바카르의 실험은 , 그 다음으로 셉틴 단백질이 새 감각 신경 세포의 반대편으로 이동한다는 것을 시사한다. 여기에서 셉틴 단백질이 새 다발을 형성해 다음 신경 세포에서 가지가 뻗어 나올 부분을 표시하는 것이다. (-460-)

그들에게는 캐런 자신의 세포도 어느 정도 있었을 것이다. 그렇게 되면 캐런은 아들들의 세포도 일부 보유한, 이중 키메라이다.

태반은 모체로부터 영양분읓 빨아들일 때 어머니의 혈액세포가 따라 들어오지 못하도록 촘촘함 필터로 막는다. (-515-)

모든 종은 서식하는 환경에 의해 만들어진다. 생존을 위한 고투 속에서 생물 종들은 환경에 적응하며 진화한다. 북극해의 어류는 부동 단백질을 획득했으며,안데스 산맥을 넘어야 하는 벌새는 산소 농도가 희박한 혈액을 갖게 되었다. 하지만 어떤 종은 이 방정식을 뒤집어 환경의 영향을 받으면서도 스스로 환경을 만든다. 예를 들어 코끼리는 나무의 가지를 꺾고 몸통을 두 동강 내서 쓰러뜨린다. 그러면 도마뱀이며 각종 곤충, 그 밖의 많은 동물이 이전까지는 출입금지구역이던 이 쓰러진 나무에 침입해 살아간다. 코끼리의 난폭한 행동으로 열린 밀림에서는 작은 식물 종들이 자라날 수 있어 고릴라와 강멧돼지 같은 동물 종에게 양식을 공급할 수 있게 된다. 코끼리가 소림지를 더 듬성한 사바나로 바꾸고 똥으로 토양을 비옥하게 만들어 주기 때문이다. 이렇듯 코끼리는 직접 개척한 서식지에서 살아간다. (-621-)

말라리아 내성 유전자를 퍼뜨리기 위해서는 멘델의 법칙을 뚫고 나갈 방법이 필요했다. 1960년대 이래로 과학자들은 이 목적으로 유전자 드라이브를 이용하 방법이 없을지 고심해 왔다. 유전자를 유전자 드라이브와 연결하면 세대를 거듭할수록 개체군 안에 그 유전자가 점차 늘어날 것이라는 단순한 발상이었다.하지만 그때까지는 아무도 이 발상을 실행할 방법을 알아내지 못했다. (-738-)

인류가 전염병의 공포, 말라리아 죽음의 공포에서 벗어난 것은 유전자 과학의 발달에 있다. 생물로서, 인간의 DNA에 대해서 지속적인 연구의 성과는 말라리아, 천연두의 고통에서 해방될 수 있었으며,그 결과가 지구의 인구가 급증하게 된 결정적인 원인이다. 책 『웃음이 닮았다』 을 읽으면, 우리가 세상을 유전자의 관점에서 이해할 수 있는 놀라운 결과를 얻을 수 있다. 사람에 대해서, 자녀와 부모에게 유전자 형질이 같다고 볼 때,웃는 모습이 같으면 유전자도 같다고 생각한다. 연예인 남희석과 남희석의 딸 남보령의 모습을 보면 두 사람이 아바와 딸 사이라는 걸 물어 보지 않아도 상상하게 된다.하지만 쌍둥이의 경우, 환경이 바뀌어 오래 떨어져 살아갈 경우, 쌍둥이의 여러가지 우전자적인 특질을 연구하게 된다.

하지만 유전자를 이해할 땐 , 좀더 깊이 들어갈 필요가 있다. 유전자에 대해 언급하기 전 우리는 인종이라는 단어를 먼저 사용했다. 백인종, 황인종,흑인종으로 인류를 구분하였으며, 민족으로도 세분화하고 있다. 지금에 와서, 유색인종이라고 구분하고 있었다. 문제는 어떤 사람에 대해서, 백인종과 화인종의 명확한 구분이 되지 않는다는 것이다. 과거에 비해 혼혈 인구가 늘어나면서 벌어진 현상으로, 순수혈토을 중시하였던 합스부르크 왕족과 대조적인 모습이다. 유전자를 이해하는데 결정적인 오류를 범하게 되는 이유가 여기에 있었다. 멘델의 유전법칙을 언급하지 않더라도, 다윈의 진화론을 말하지 않더라도 우리는 언제나 인간 유전자에 대해 깊은 관심을 가지고 살아가고 있었으며, 1999년 11월 인간 게놈프로젝트로 인간의 유전자 구조를 철저하게 분석함으로서 ,생명공학에 획기적인 변화가 나타나게 되었으며, 줄기세포, 불치병에 대해 치료할 수 있는 희망을 찾을 수가 있게 되었다.

그 과정에서 인간은 유전자 연구가 고고학에도 널리 쓰여질 수 있다는 걸 확인할 수 있었다. 고고학자들이 건조한 사막이나, 빙하 얼음지대의 뼛조각,치아 조작을 모아서 고이 보존하는 이유도 그러했다. 당장 유전자 형질을 분석할 순 없다 하더라도, 미래의 생명공학기술의 발달이 그 비밀을 풀어갈 수 있을 거라는 기대와 희망을 가지고 있기 때문이다.특히 인류가 아프리카에서 출발하여, 유럽과 아시아, 북미와 남미로 이동하게 된 시간적 이종의 궤적을 지금에 와서 분석할 수 있었던 거 또한 수많은 인류의 유전자를 분석한 데이터를 활용한다면,인류릐 진화와 유전자 형질의 환경에 다른 변형을 스스로 찾아낼 수 있게 된다. 결국 우리가 원하는 유전자의 비밀스러운 해법은 인간의 유전자가 인간이라는 하나의 개체를 어떻게 만들어 내었는지 원론적인 문제에 접근할 수 있다. 그건 우리가 분석하고자 하는 유전자에 대해서, 여전히 해결되지 못하는 질병의 원인을 찾을 수 있을 분만 아니라, 미래에 인간과 똑같은 생명체를 복제할 수 있는 의학 수준에 다다를 수 있으로, 태아의 줄기세포를 이용하여, 자신의 병을 치료할 수 있는 길이 열릴 수 있다.인공장기를 스스로 만들어 낼 수 있는 획기적인 생명공학이 우리 앞에 놓여질 수 있다.