날로 먹는 분자세포생물학

날로 먹는 분자세포생물학 - 2023 세종도서 교양부문 추천도서
신인철 지음 / 성안당 / 2022년 11월

인간과 식물을 포함한 모든 생물체의 공통적인 기본 단위가 바로 ‘세포’다. 우리가 ‘살아 있다’고 표현할 수 있는 최소한의 기준이 바로 세포의 존재 여부다. 초기 단계의 현미경이 발명된 것이 17세기이고, 인간이나 동물 및 식물의 기본 단위가 세포라는 사실이 밝혀진 것은 19세기 중반이다.

세포는 신비롭다. 어떤 생물체를 이루는 수많은 세포들의 구조적 결합으로도 존재하고, 하나의 단위, 즉 단세포로도 존재할 수 있는 것이 세포의 대표적인 특징 중 하나다. 구조적으로 보면 세포는 복잡한 구조의 ‘진핵세포’와 간단한 구조의 ‘원핵세포’로 구분할 수 있다. 원핵세포의 대표적 예로는 박테리아를 들 수 있다. 하지만 ‘원생생물’이라고 해서, 진핵생물이면서 단세포 생물인 예외도 있다고 한다.

생물학의 역사에서 생물의 기원에 관해 오랫동안 큰 지지를 받았던 것이 ‘자연 발생설’인데, 이 믿음이 얼마나 견고했냐 하면, 현미경을 발명한 레벤후크가 미생물을 발견했을 때도 ‘그래, 큰 생물은 자연 발생할 수 없다 하더라도, 미생물은 아무리 봐도 자연적으로 생겨난 것 같다’고 약간의 의견 수정이 된 정도였다. 이것을 오늘날의 지식으로 바로잡은 것이 ‘백조목 플라스크’ 실험으로 유명한 그 파스퇴르였다.

같은 세포라도 종에 따라서 다른 특징을 보이기도 한다. 동물 세포와 식물 세포는 관찰 단계에서 차이를 나타낸다. 식물 세포는 세포벽이라는 것이 있어서 기존 현미경으로 바로 관찰이 가능했으나, 인간 같은 동물의 세포에는 세포벽이 없다고 한다. 이후 샘플을 만들어 염색을 해야 관찰할 수 있음이 확인되었다. 세포 발견의 역사에서 식물 세포가 먼저 발견된 것은 이런 이유에서였다.

흥미롭게 느껴질 수도, 반대로 생물체이니 당연하다고 여길 수도 있는데, 세포에게도 뼈가 있다고 한다. 생명활동에 필수적인 이동을 위해서 있다고 하는데 단백질로 이루어진 골격이라고 할 수 있다. 하지만 엄밀히 말해 뼈의 역할을 한다는 것이지 인간이 생각하는 그 뼈와는 작동 원리가 다르다는 점도 확인할 수 있다.

이 책은 현대 세포 이론의 기본적인 세 가지 명제를 소개한다. 첫째, “모든 생명체는 세포로 이루어져 있다”. 둘째, “세포는 생명체의 구조적, 기능적 기본 단위이다”, 이 두 가지는 초창기 세포에 대한 명제와 동일하다. 시간이 흐르고 기술이 발전하면서 세 번째 명제는 바뀌었다. 기존의 자연 발생설을 기반으로 한 세포의 기원이 “모든 세포는 기존의 세포가 분열하여 생겨난다”는 것이다. 이어서 “세포 내부에서 에너지의 흐름이 있다”는 네 번째 명제가 도출된 현상이 발견되었고, 세포가 분열할 때 세포에서 세포로 유전적 정보가 전해진다는 사실이 발견되며 다섯 번째 명제가 도출되었다. 그리고 모든 세포의 구성 성분이 거의 같다는 사실이 확인되었다는 것도 현대 세포생물학의 성과 중 하나다.

인간의 몸이 수많은 세포의 집합이라는 사실은, 마치 거대한 우주에서 서로 영향을 주고받으며 장대한 물리학적 심포니를 만들어내는 무한한 수의 천체들을 떠올리게 한다. 하나의 정체성을 지닌 생물이면서 다양한 생물체들의 상호작용으로 살아갈 수 있는 인간의 생명활동은, 인간이 소우주로 비유되는 것이 얼마나 과학적이고 적확한 표현인지를 생각하게 한다. 이 책을 통해 인체의 신비, 인간 존재의 의미를 분자세포생물학이라는 체계적인 학문의 관점에서 살펴볼 수 있어서 무척 유익한 시간이었다.

* 네이버 「문화충전200%」 카페 이벤트를 통해 출판사로부터 책을 무상으로 제공받아 읽고 쓴 서평입니다.