이누크의복원

비록상상속의이야기지만영화‘쥐라기공원’에서는1억년전에살았던공룡의피를빨아먹고호박속에갇혀화석이된모기로부터,공룡의피를채취하고피에들어있던공룡의DNA와개구리의DNA를일부결합시켜멸종된공룡을부활시키는장면이나온다.실제로2010년도에는덴마크의연구팀이그린란드의얼어있는땅에묻혀있던4,000년전고대인‘이누크’의머리카락에서DNA를추출해생김새뿐만아니라식습관까지복원한사례도있다.뼈조각과함께발굴된네가닥의머리카락에서추출한DNA의유전정보에따르면이고대인은남성이며,갈색피부,갈색눈에펑퍼짐한앞니를가졌으며혈액형은A형이었다.또숱이많은검은머리였는데,탈모가진행되기전에일찍죽어서그렇지대머리유전자를가지고있었다.그리고이들은물고기와바다새,바다포유동물을주식으로삼았을것으로추정된다.DNA란무엇일까?어떻게DNA를이용해오래전멸종된공룡을부활시키겠다고상상할수있었을까?그리고4,000년전에살았던한번도본적이없는고대인의모습을어떻게복원시킬수있었던것일까?집을짓는절차를한번생각해보자.건축가들이공사현장에서설계도를보면서집을짓는것을본적이있을것이다.설계도에는집의모양,방의개수,문의위치,배선등과같은정보가담겨있다.그래서건축가들은설계도만보고도우리가원하는집을정확하게지을수있다.공룡이나사람과같은생명체도이와비슷하다.생명체가태어나기위해서는생명체를만드는데필요한정보가담겨있는일종의설계도가필요하다.이러한정보들은어디에담겨있을까?그것은바로유전자이다.즉,생명체는유전자에저장된자신의정보를이용해서만들어지며,이유전자는후에자손에게전달된다.예를들어,중생대에번성했던초식공룡인브론토사우르스가만들어지기위해서는‘네발로걷는다.’,‘알을낳는다.’,‘꼬리는길이가길다.’,‘피부는딱딱하다.’등의정보가필요하며,이정보들이모두유전자에담겨있다.마찬가지로사람이만들어지기위해서도‘두발로걷는다.’,‘새끼를낳는다.’,‘꼬리는퇴화된다.’,‘피부는부드럽다.’등의정보가담긴유전자가필요하다.이와같이유전자에는생물체를만드는데필요한정보가담겨있으며,생물체가어떤유전자를가지고있느냐에따라여러특징을가진생명체가만들어진다.사람이공룡과여러면에서다른것은각생명체가가지고있는유전자가서로다르기때문이다.그렇다면DNA란무엇일까?DNA는바로유전자를구성하고있는물질이다.즉,생명체는DNA라는물질로이루어진유전자에자신의모든정보,더나아가서는새로운생명체를탄생시키는데필요한모든정보를저장하고있는것이다.DNA는뉴클레오타이드를기본단위로하여이루어진고분자물질로서,하나의뉴클레오타이드는인산,당,염기의세가지물질로이루어져있다.DNA의분자구조를밝힌과학자는1953년미국의유전학자인왓슨과영국의물리학자인크릭이다.DNA는뉴클레오타이드가길게연결된두개의가닥이서로마주보고오른쪽방향으로꼬여있는이중나선구조를하고있다.얼핏보면DNA는마치높은곳을올라가기위해사용하는사다리를꼬아놓은모습과유사하다.이때사다리의손잡이는뉴클레오타이드의인산과당이교대로연결된부분에,사다리의발판은마주보는두가닥의염기가연결된부분에해당한다.이러한DNA는생명체의몸을구성하는세포의핵안에보관되어있다.DNA는분열하지않는세포의핵에서마치풀려있는실처럼길고가느다랗게보인다.이를염색사라고한다.그러나세포가분열할때에DNA는히스톤이라고부르는단백질의도움을받아꼬이고뭉쳐져서짧고두꺼운막대모양의구조를형성하게된다.이것은마치실패에감겨두꺼워진실뭉치와같으며염색체라고한다.그러면모든생명체는같은수의염색체를가지고있을까?생명체는생김새가서로다른것처럼,각생명체가가지고있는염색체의수도다양하다.표2는여러가지생물의염색체수를나타낸것이다.유전자는DNA로이루어져있고,DNA는세포가분열할때뭉쳐서염색체를형성하므로,결국염색체안에유전자가들어있다고볼수있다.사람의염색체46개중절반인23개에는학자들마다의견이조금씩다르지만약20,000개정도의유전자가들어있다고한다.하나의유전자는생명체의어떤특징을결정하는데필요한정보를담고있는DNA상의일정부위에해당한다.하나의염색체에는여러개의유전자가각각정해진위치를차지하며들어있다.이렇게한생명체가가지고있는전체염색체와그안에담겨있는모든유전자를통들어유전체라고한다.지금까지살펴본DNA,유전자,염색체의관계를우리가언어로정보를전달하는과정의비유를통해알아보자.사람은언어를이용해정보를저장하고전달한다.이와유사하게DNA는생명체가자신의정보를저장하고다음세대로전달하는데사용하는언어이다.그런데이언어는낱개의글자들이모여단어를형성하고,여러단어들이연결되어한문장이되었을때비로소온전한정보를담게된다.여기서글자하나하나는DNA를구성하는기본단위인뉴클레오타이드이며,각단어는연속된3개의뉴클레오타이드로구성된트리플렛코드쪽에,여러개의단어가연결된문장은여러개의트리플렛코드로이루어진유전자에해당한다.예를들어‘큰’,‘가’,‘로’,‘방’의글자를이용해‘큰방’,‘가로’의단어를만들고,다른단어들과함께‘큰방의크기는가로와세로각각5m로한다.’라는문장을만들었을때,이문장에담긴정보를이용해처음에의도했던크기대로방을만들수있다.이와유사하게생명체는뉴클레오타이드를연결해‘눈동자는검은색으로한다.’와같은정보를담고있는유전자를형성하고,이유전자에의해우리의눈동자는검은색이된다.이런의미에서‘DNA는생명의언어,유전자는생명의문장’이라고표현할수있다.그런데방하나가완성되기위해서는방의크기뿐만아니라방의모양,출입문의위치,전기배선등과같은다른정보들도필요하다.이러한정보들이문장의형태로모이고방하나를완성하는데필요한모든정보가담긴한권의책이만들어진다.여기서문장이모인책이바로여러유전자들이담겨있는염색체에해당된다.또한집전체가완성되려면방뿐만아니라,주방,거실등에대한정보가담긴몇권의책이더필요하고,여러권의책이모인전집에는비로소하나의집을짓는데필요한모든정보가담겨있게된다.여기서전집이바로여러개의염색체가모인유전체가된다.우리가이전집에담겨진정보들을이용해처음에의도했던집을정확하게지을수있듯이,생명체는유전체에담겨진유전자라는정보들을이용해한생명체를정확하게탄생시킬수있다.