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유전과 게놈 ㅣ 뉴턴 하이라이트 Newton Highlight 117
아이뉴턴 편집부 지음 / 아이뉴턴(뉴턴코리아) / 2018년 3월
평점 :


과학고 조카가 사촌동생들을 위해 추천한 과학잡지
과학월간지 뉴턴
벌써 2018년 4월호가 나왔지요~
4월호 월간지와 함께 만나본 뉴턴 하이라이트 잡지 117
유전과 게놈
유전에 대해서 많은 관심을 가지고 있었는데 이번에 뉴턴 단행본을 통해서
더 자세히 알아볼 수 있을것 같았네요
평소에도 관심있었던 분야라서 읽기전부터 흥미롭더라고요.
그리고 요즘 게놈 편집이 전세계적으로 이슈이기도 하고요
뉴턴 월간지의 하이라이트잡지에서 유전과 게놈에 대해서 어떻게 설명해줄지
과학을 좋아하는 저희 아이들도 무척 기대했어요
Newton Highlight 117
개성은 어떻게 유전되는가?
유전의 기본부터 맞춤 의료, 게놈 편집까지
유전과 게놈
우리의 게놈
이 세상에는 나와 똑같은 사람은 없지요
얼굴, 신장 등 겉모습의 특징부터 운동 신경, 지능, 체질, 성격에 이르기까지 모두 개성 있고요
이들 개성에는 우리의 설계도인 게놈이 크게 관계된다고 해요
게놈은 사람마다 다른 개성에 어느 정도까지 영향을 미칠까요?
게놈이란 무엇인지, 각 개인의 게놈에 대해서 설명해주었네요
우리의 개성은 게놈에 숨겨져 있지요
사람은 한 사람 한 사람 모두가 다른 개성을 가지고 있는데요
얼굴 생김새, 체격, 성격, 지적 능력, 운동 능력, 체질 이러한 모든 특징은 타고난 설계도의 영향을 받은것인데
그 설계도는 DNA라는 분자에 새겨진 게놈 Genom, 유전체
즉 유전 정보의 단위인 유전자 같은 모든 정보의 1세트라네요
평소에 유전, 게놈에 대해서 궁금했던 아이들이라면
이번 하이라이트잡지를 통해서 유전자,DNA,게놈에 관한 기초 지식을 자세히 배울수 있을것 같았어요
우리의 게놈
게놈으로 알 수 있는 개인의 특성
게놈만 있으면 그 소유주의 인물화를 그릴 수 있다?
한 방울의 혈액으로 해독한 게놈을 바탕으로
그 소유주가 신장 170com 정도의 파란 눈을 가진 유럽계의 여성이라고 판명할 수 있다고 해요
아이들은 너무 신기해 했어요
요즘은 이러한 DNA로 범인을 잡는데 큰 일조를 하고 있죠
게놈의 정보를 조사하면
80%의 확률로 게놈의 소유주의 특징을 맞히는 일이 원리적으로 가능해진다고 해요
성격과 지능도 게놈으로 알게 된다
유전 정보에 근거하면 호기심이나 탐구심이 강한 성격인지 아닌지도 알 수 있다고 해요
정신적인 개성까지도 게놈을 분석함으로써 추정하게 될 것이라고 하니 정말 게놈 분석 분야는 알면 알수록 대단한것 같아요
공감력, 새로운 것을 좋아하는 성격, 공격성, 기억력, 학업 성적, 언어 능력 실제로 연구자들은 이런 개성과 관계있는 유전자와
유전자의 개인차(변이)를 꾸준히 찾아내고 있다고 해요
이러한 정신적인 개성을 진단하는 서비스가 등장했고
일부 약품이나 항암제에서는 환자의 유전 정보를 읽고 약의 효과와 부작용을 예상해 사용하는 종류나
투여량을 바꾸는 일이 이미 이루어지고 있다고 하네요
유전자에 있는 개인차에서 한 사람, 한 사람의 개성을 만들어 내며
때로는 질병이나 장애를 일으키기도 한다네요
유전자, DNA, 게놈이란 무엇인가?
부모와 자녀 사이에 닮은 점이 있으면
나는 부모의 oo유전자를 물려받았다는 식으로 말하는 경우가 있죠
그렇다면 과연 유전자란 무엇일가요?
흔히 듣는 DNA와 게놈도 유전자와 비슷한 의미로 사용하는 경우가 있는데 이들은 서로 어떻게 다를까요?
유전자 DNA 게놈의 실체에 대해 알아보았어요
유전자의 역할
유전자는 모든 단백질의 설계도
우리의 근육, 피부, 적혈구와 신경 등에서는 날마다 여러가지 단백질이 착용하는데
그 종류는 약 10만 종에 이른다고 하네요
유전자는 이들 단백질ㅇ르 만드는 방법과 만들어지는 타이밍을 지시하는 이른바 설계도 같은 것이라고 해요
우리는 단백질 없이 살아갈 수 없고 이 모든 단백질을 만드는 방법과
만들어지는 타이밍을 지시하는 것이 바로 유전자에요
유전자의 위치
몸속의 세포가 유전자를 가지고 있다
유전자는 특별한 조직이나 장기에 들어 있는 것이 아니라 몸의 모든 곳에 두루 존재한다고 해요
유전자는 DNA 가운데서 단백질을 만드는 방법이나 만들어지는 타이밍을 지시하는 영역이에요
유전자는 세포 속의 핵에 존재하는데 세포와 핵, 그리고 분열전의 세포와 분열을 시작한 세포를
그림을 통해서 더 자세하게 아이들에게 설명해줄 수 있었어요
그렇다면 유전자의 실체는 무엇일까요?
사람의 DNA의 경우 염색체 1개당 DNA의 길이는 평균 3cm, 가장 긴 것은 10cm에 이른다고 하네요
그런데 작은 핵 속에 DNA가 어떻게 들어갈 수 있을까요?
DNA의 기본 구조를 그림을 통해서 아이들과 처음 만나 보았어요
개성은 유전과 환경의 공동 작업으로 생긴다
유전과 환경이 인간에 미치는 영향을 쌍둥이 연구로 밝힌다고 하네요
개성에 어떻게 영향을 주는지를 살펴보기 위해 쌍둥이를 모델로 한 연구가 이루어지며 흥미로운 결과가 계속 나오고 있다고 해요
일란성 쌍둥이가 태어나는 메커니즘 과 이란성 쌍둥이가 태어나는 메커니즘에 대해서도 그림을 통해서 조금 더 쉽게
이해할 수 있었어요.
평소에 쌍둥이에 대해서 관심이 많던 아이들이였는데 일란성 쌍둥이와 이란성 쌍둥이가 어떻게 생기는지 제대로 배우게 되었네요
쌍둥이에게는 처음에 1개였던 수정란이 2개로 나뉘어 태어난 일란성 쌍둥이와
2개의 수정란에서 동시에 태어난 이란성 쌍둥이 등 두종류가 있지요
일란성 쌍둥이인 두사람인은 유전적으로는 원래 동일 인물이므로 유전 정보는 100% 같으며 흔히 겉모습도 똑같아요
그에 비해 이란성 쌍둥이의 경우에는 한쪽의 자식이 아버지로 부터 받은 어느 한쪽의 대립 유전자 1개를
또 다른 한쪽의 형제도 똑같이 받을 확률이 둘중 하나
즉 50%이며, 그런 상황은 모든 유전자에 대해 말할 수 있기 때문에 전체 유전자의 공유 확률도 50%가 된다고 하네요
일란성 쌍둥이 사이에 다른 점이 있다면 그것은 두 사람에게 똑같은 유전자와 공유 환경의 영향은 아니라고 해요
같은 과정에 있어도 한 사람 한 사람에게 따로 존재하는 두 사람 사이에서도 달라진 환경의 영향, 즉 비공유 환경의 영향인 셈이라고 해요
이런 원리를 바탕으로 두 종류의 쌍둥이에 대해 심리 테스트와 행동 측정으로 얻은 데이터를 통계적으로 분석하면
사람의 마음과 행동에 미치는 유전 ,공유 환경, 비공유 환경의 영향이 얼마나 큰지를 밝힐 수 있다고 해요
그뿐만 아니라 그런 데이터가 나이와 더불어 변하는 모습을 계속 관찰하면 마음과 행동의 발달 변화에 미치는 유전과 환경의 영향도 밝힐 수 있다고 하네요
그래서 쌍둥이 연구를 통해서 인간의 마음이나 행동, 우리의 개성을 만들어 내는 불가사의 하고 교묘한 유전과 환경의 관계를 알 수 있다고 하네요
DNA를 읽는다
2003년 사람의 게놈에 대한 해독이 종료되었다고 선언 되었다고 해요
그 뒤에도 게놈 해독 장치 시퀀서는 계속 개량 되었고, 현재는 게놈 해독뿐만 아니라 게놈에 적힌 의미를 찾는
연구에도 없어서는 안 될 존재가 되었다고 해요.
유전 정보를 읽는 기술은 의료 현장이나 범죄 수사의 현장 등 활약하는 장면을 크게 넓히고 있다고 해요
차세대 시퀀서가 여는 미래
한번에 대량의 게놈을 분석하는 기술과 게놈의 의미를 읽는 기술이 진보하고 있다.
모든 생물의 설게 정보는 게놈에 적혀 있는데,게놈을 해독하면 그 생물 전체를 이해할 수 있다고 해요
지금까지 사람을 비롯해 여러 가지 생물의 개놈이 해독되었다고 해요.
그리고 게놈을 읽는 장치 시퀀서가 눈부시게 진보하고 있다고하네요
같은 인간 사이에도 게놈이 내용은 조금씩 다르며
거기에 신체적인 특징과 성격적인 특징 등의 정보가 포함 되어 있는데 한사람 한사람의 게놈을 부담없는 가격으로 읽을 수 있는 기술을 원하는것은 당연하겠죠
그후 생어법과는 다른 여러가지 방법에 근거한 시퀀서가 개발되었는데 이들 시퀀서를 통틀어
차세대 시퀀서라고 한다네요
낱낱이 알 수 있는 최신 DNA 감정
지문,손발톱, 머리카락, 뼈.. 미량의 시료로 개인을 특정
재해가 발생한 뒤의 피해자 특정 등 DNA 감정은 신원 확인에서 커다란 위력을 발휘하죠
지금까지 DNA 증폭법의 확립 등 기술이 진보함에 따라 더 빠르고 더 정확한 방법이 개발되어 왔어요
현재의 DNA 감정은 천문학적인 수의 사람 가운데 1명을 구별할 수 있는 분석의 정확성을 자랑한다고 해요
또 최근에는 신원 불명자의 수색이나 범죄 수사뿐 아니라 친자 확인이 늘어나고 있는데 DNA 감정으로 무엇을 어디까지 알 수 있을까요?
DNA를 이용해 지문처럼 개인을 식별할 수 DNA 지문법
DNA 감정 - STR 분석 방법
범죄를 다룬 영화나 드라마를 좋아하는데 그 속에 등장하는 DNA 감정들
지금 어디까지 발전되어왔는지에 대해서 자세히 나와있어서 너무 재미있게 읽어보았어요
미토콘트리아와 Y염색체의 가계 유전
정말 흥미로웠어요
어디서도 배울 수 없는 이야기들이였어요.
게놈 분석 기술의 진보는 눈부시며 차세대 시퀀서를 사용해 복수의 유전자 다형의 분석,
미토콘드리아 DNA의 분석, 복수의 생물 DNA가 섞인 혼합 DNA의 분석, 나아가 열화된 시료나 극미량 시료의 분석이 가능해질 것으로
기대된다고 하네요
겉모습, 운동 능력과 유전자
얼굴 신장 머리카락 눈동자 피부의 색깔 등 겉모습은 부모 자식이나 형제끼리 닮은 경우가 많으며
누구나 금방 알 수 있지요
이러한 특징은 복수의 유전자가 서로 관계되어 만들어지는 것이라고 하네요
근년에는 올림픽 선수의 유전자에 대해서도 연구가 진행되고 있으며
종목마다 운동 신경과 유전자의 관계가 꾸준히 밝혀지고 있다고 해요
용모를 정하는 유전자가 5개 발견되었다네요
외눈꺼풀, 쌍꺼풀이나
늘어진 귓볼, 늘어지지 않은 귓볼 등 이런 특징도 부모로부터 자식에게 유전되다고 해요
신장의 유전자를 유전자 카탈로그에서 찾는다
신장의 크기에 영향을 미치는 36개 유전자가 등록되었다고 해요
신장의 크기는 다인자 유전으로 유전되어, 이들 유전자의 영향만으로 정해지는 것이 아니고
영양상태를 비롯한 환경의 영향도 받는다고 하네요
게놈 해독 기술이 발달된 현재는 그런 유전자에 있는 스닙을 모두 조사해,
어느 것이 어느 정도 영향을 미치는지를 조사한 전체 게놈 분석의 연구도 카탈로그로 만들어져있다고 하네요
남녀의 신장 차이
남성의 신장을 크게 하는 유전자가 있다
평소에도 아이들의 신장에 관심이 많다보니 이부분이 상당히 흥미로웠어요
X염색체와 Y염색체에 있는 유전자가 신장을 크게한다는데요
뼈가 어떻게 성장하는지 XY염색체의 유전자가 연골세포에 어떻게 작용하는지
XY염색체에 있는 신장 유전자 등에 대해서 자세히 알아볼 수 있었어요.
신장에 대해서 궁금했던 부분을 속시원하게 이야기해주었어요
머리카락과 눈동자, 피부의 색 농도 뿐만 아니라
머리숱도 유전자에 원인이 있다고 하네요
남성의 머리카락은 자라는 주기를 되풀이할 때 가늘어지고 짧아진다고 해요
남성은 나이를 먹으면 이 주기를 되풀이할 때 털이 가늘어지고 짧아진다고 해요
그 이유는 모유두 세포가 남성 호르몬을 받아들여 작용을 약하게 하기 때문으로 보인다고 하네요
머리숱이 적어지는지 아닌지는 남성 호르몬을 받아들이는 단백질이나 털을 만들게 하는 신호의 차이등 여러 가지 요소에 의해 정해진다고 해요
털이 나는 메커니즘을 통해서 남성형 탈모에 대해서 더 자세하게 이해할 수 있었어요
남성의 머리숱이 적어지는 유형을 보면서 동양인들과 백인들의 탈모 유형이 다르다는것도 새롭게 알게되었네요
야니스 피칠라디스 박사 인터뷰
운동 선수의 DNA에 비밀이 있는가?
세계적으로 명성이 높은 육상 단거리 선수와 마라톤 선수는 대부분 아프리카계라는 특징을 가지고 있어요
그 몸속의 설계도인 DNA에는 어떤 것이 숨어있을까요?
사람의 운동 능력의 한계에 흥미를 가지고 있던 파칠라디스 박사,
왜 특정 민족들이 스포츠에서 뛰어난 성과를 보이고
왜 케냐와 에티오피아의 육상 선수는 마라톤에서 특출한 성과를 올릴까?
그는 유전적인 성질때문이라고 했어요
운동선수의 DNA에는 무엇인가 비밀이 있다고요
이번 뉴턴 하이라이트잡지를 통해서 운동 선수 DNA에 대한 비밀을 흥미로운 이야기를 들을 수 있었네요
개성과 능력이 유전으로 정해진다면
노력과 경험은 무의미한가?
좋은 유전자로 능력이 정해진다고 하면 노력을 해도 달라지는 것이 없을것 같은데요
하지만 유전의 영향은 평생 고정된 것이 아니며
시간과 함께 변하거나 경험과 환경에 의해 변하는 경우가 있다고 하네요
유전적인 소질이 발휘되는지 아닌지는 그 소질에 어울리는 환경에 얼마나 혜택을 받는지에 따라 좌우된다고 해요
그렇다면 좋은 유전자라고 해도 그 좋은 유전자를 키울 수 있는 환경이 더 중요한거네요.
체질 성격과 유전자
술을 잘 마시는 집안, 체질적으로 술을 못 마시는 사람
이와 같이 술을 잘 마시는 정도나 미각 등 체질 가운데는 유전자에 의해 정해지는 것이 있다고 해요
그리고 성격에 대해서도 유전자의 미세한 차이가 사람 각각의 성격 차이를 만든다는 사실이 밝혀지고 있다고 해요
야채를 싫어하는 성향은 유전자 탓? 쓴맛에 대한 민감함을 결정하는 유전자가 있다고 하네요
술에 강한 사람과 약한 사람은 유전자가 다르다?
술에 강한지 약한지도 유전자의 영향을 받는다고 하네요
숙취의 원인이 되는 것은 아세트알데히드라는 유해물질인데
이 물질을 빠르게 분해할 수 있는 사람과 그렇지 못한 사람이 있다고 해요
같은 형제라고 해도 술을 잘 마시는 저와 술을 한잔도 못마시는 동생이나 부모로 부터 어떤 형의 유전자를 받았냐에 따라서
정해진것이였네요
공감력
단지 1문자의 차이로 공감하는 능력이 달라진다고 해요
뇌의 신경 세포 사이의 이음매에서 작용하는 옥시토신 수용체,
그림의 배경 문자는 옥시토신 수용체의 유전자 정보의 배열 일부인데
SNP의 유형이 다르면 옥시토신 수용체의 작용이 어떻게 다른지는 아직 모른다고 하네요
GG유형의 사람은 상대의 시선에서 감정을 올바르게 읽을 수 있는 공감력이
GA 유형이나 AA 유형의 사람보다 5% 정도 높다는 사실이 알려져 있다고 하네요.
공감력도 유전자의 차이로 달라진다니 정말 유전자의 비밀은 신비로울 따름이네요
지능 마음과 유전자
두뇌가 좋은 정도를 결정하는 유전자가 있을까?
사람들이 흔히 궁금해 하는 이 물음에 대한 답을 찾아 지능에 관계된 유전자 찾기가 활발하게 이루어지고 있다고 해요
또 마음의 병으로 알려진 자폐증이나 조현병(정신분열병) 환자에서는 어떤 유전자의 특징이 발견되고 있다고 하네요
천재 유전자
쌍둥이 연구는 천재 유전자의 존재를 예언한다고 해요
지능 테스트의 성적에 미치는 유전의 영향은 큰데, 최대 약 70%나 되는데
이것은 지능에 영향을 주는 유전적인 요소
즉 지능 유전자가 확실히 존재 한다는 사실을 보여준다고 하네요
지적 장애
X 염색체에는 많은 지능 유전자가 자리잡고 있다고 해요
애당초 지능 테스트는 우수한 어린이를 선발하기 위해 만들어진 것이 아니라 학습 성과가 좋지 못한 어린이를
분간하기 위해 고안된 것이라고 해요
예전부터 어린이의 지적 장애는 여자아이보다 남자아이에서 많다고 알려져 있는데
지적 장애는 유전자 이상으로 일어나는 것이 있는가 하면 모체의 환경의 영향으로 일어나는 것도 있다고 해요
게놈 연구가 진행되어 소수의 지적 장애 가계의 연구를 통해 뇌에서 작용하는 X염색체의 유전자는 400개 정도 있으며
그 가운데 지적 장애와 관계있는 유전자는 적어도 100개정도 있다고 생각된다고 하네요
기억력
사람의 기억력을 좌우하는 유전자는 아직 발견되지 않았다
우울증
치료제를 통해 우울증의 관련 유전자가 밝혀졌다
암의 유전
암 억제 유전자의 변이는 한쪽 부모에서만 전해진다
아들은 어머니를, 딸은 아버지를 닮는다는데 사실일까?
아들의 X염색체는 반드시 어머니로부터 받고
아버지의 X 염색체는 반드시 딸에게 전해진다고 해요
X염색체의 전달 방식에 주목해보면, 아들은 어머니로부터 X 염색체를 받을 수밖에 없고
아버지의 X염색체는 아들에게 전해지지 않고 반드시 딸에게 전해진다고 하네요
그러나 46개 1세트의 염색체 전체를 보면 아들과 딸 모두 아버지와 어머니로부터 절반씩 유전자를 받게 되기에
아들은 어머니를 닮고 딸은 아버지를 닮는다는 말의 과학적인 근거는 없는 셈이라고 해요
부모가 받은 스트레스가 자식에게 유전 되는 사례
등 유전자와 관련된 재미있는 읽을거리들이 너무 많았어요.너무 많아서 다 소개해드리기도 힘들것 같아요.
평소에 유전자에 관해 궁금했던 점들이 많았는데 이번 하이라이트잡지를 통해서 정말 자세하게 배운것 같아요
과학 잡지중에서 이렇게 자세하게 한 주제에 대해서 알려주는 잡지는 뉴턴 밖에 없다고 또한번 느꼈네요.
유전과 게놈에 대해서 궁금했던 아이들에게는 이 한권의 책으로 유전에 대해서 깊은 지식을 얻을 수 있을거라 생각이 들어요.
읽을때 마다 정말 과학 잡지 중에 단연 최고라 느껴 다음 하이라이트 잡지는 어떤 주제를 소개해줄지 무척 기대가 되었네요
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