티스토리 뷰

서양사람은왜동양사람과달리파란색눈동자를가지고있는경우가많을까?그것은서양사람의염색체에는동양사람이가지고있는‘눈동자는갈색으로한다.’라는유전자대신‘눈동자는파란색으로한다.’라는유전자가많이있기때문이다.그렇다면DNA로이루어진유전자는어떻게동양사람의눈동자를갈색으로,서양사람들의눈동자를파란색으로만드는것일까?눈동자의색을갈색으로,또는파란색으로만드는실질적인역할은멜라닌합성효소라고하는단백질이수행한다.이멜라닌합성효소는머리카락,피부,눈동자에있는홍채의색깔을어둡게하는흑갈색색소인멜라닌을합성한다.그리고눈동자유전자에는바로멜라닌합성효소를만들기위해필요한정보가저장되어있다.즉,눈동자유전자에저장된정보를이용해우리몸에서멜라닌합성효소가만들어지는것이다.동양사람처럼갈색눈동자유전자의정보를가진경우에는멜라닌합성효소가많이만들어지고,그결과많은양의멜라닌이합성되어눈동자가갈색을띠게된다.반면서양사람들이가지고있는파란색눈동자유전자의정보는우리와조금달라서멜라닌합성효소가적게만들어지고,그결과적은양의멜라닌이합성되어눈동자가파란색을띠게되는것이다.따라서유전자는멜라닌합성효소와같이특정한단백질을만드는데필요한정보가저장되어있는DNA상의특정부위로생각될수있다.각각의유전자에저장된정보를이용해우리몸에서는다양한종류의단백질들이합성되고,이단백질들에의해눈동자의색뿐만아니라눈꺼풀,머리카락등과같은여러형질들이나타나게된다.DNA를이루는기본단위인뉴클레오타이드는인산,당,염기로이루어져있다.인산과당은모든뉴클레오타이드가똑같이가지고있지만,염기는각뉴클레오타이드마다아데닌·구아닌·시토신·티민중어느하나만을가지고있다.따라서DNA를구성하는뉴클레오타이드는염기의차이에따라4가지가존재하는데,글자하나하나가길게연결되어어떤정보를담고있는하나의문장이되는것처럼,4가지염기의뉴클레오타이드가길게연결되어단백질정보를저장하고있는하나의유전자가된다.이때4가지염기의뉴클레오타이드가어떤순서로,얼마만큼의길이로연결되느냐에따라서로다른단백질정보를저장하는유전자가만들어진다.유전자가4가지염기로길게연결된구조인것처럼단백질도기본단위인아미노산이길게연결된구조를하고있다.따라서유전자는4가지염기의결합순서를통해특정한단백질을구성하는아미노산의결합순서에대한정보를저장하고있다.그런데우리몸에서단백질을만드는데사용되는아미노산은4가지가아니라20가지이다.그렇다면4가지글자로이루어진유전자는어떤방식으로20가지아미노산으로이루어진단백질을만드는정보를저장하고있을까?만약염기1개가아미노산1개를나타내면어떨까?아무리긴유전자라도그안에는염기가4가지밖에없으므로4가지의아미노산으로이루어진단백질만이만들어질것이다.그러면,연속된2개의염기가아미노산1개를나타내면어떨까?연속된2개의염기가만들어내는조합의수는4×4=16가지가되므로20가지아미노산을나타내기에는아직부족하다.그러나연속된3개의염기라면총4×4×4=64가지의조합이가능하므로20가지의아미노산을모두나타낼수있다.DNA의구조를밝혀낸영국의생물학자크릭은이러한생각을바탕으로,1961년그의동료들과함께DNA의연속된3개의염기가1개의아미노산을암호화하고있다는것을밝혀냈다.또한,1965년니런버그는64가지의염기조합이각각어떤아미노산을암호화하고있는지를밝혀냈다.즉,유전자는연속된3개의염기가단백질합성에사용될1개의아미노산을지정하며,염기서열의형태로단백질의아미노산서열에대한정보를저장하고있다.이와같이연속된3개염기로이루어진DNA의유전암호를트리플렛코드라고한다.우리는눈동자의색깔과관계없이모두동일한유전암호를사용한다.그렇다면사람이아닌다른생명체는어떨까?이들도우리와같은DNA의유전암호를이용할까?다음의두신문기사를살펴보자.중생대말에멸종되었던공룡도,약4,000년전에그린란드에살았던고대인도우리와마찬가지로유전자가DNA로이루어져있다.그리고토양속에사는,우리와는너무나다른모습을하고있는꼬마선충도사람과상당부분동일한DNA를가지고있다.심지어맨눈으로는보이지도않는대장균조차DNA로이루어진유전자를가지고있으며,이들은사람의인슐린유전자를이용해인슐린단백질을합성하기도한다.이러한사실은결국사람뿐만아니라대장균,꼬마선충,공룡등다른생명체들도사람과동일한DNA의유전암호인트리플렛코드를이용하며,이암호를해석하여단백질을합성하는방식이동일하다는것을의미한다.왜사람을비롯한모든생명체들이이렇게동일한유전암호와동일한암호해석방식을사용하게된것일까?그것은바로지구상에존재하는모든생명체들이하나의공통된조상에서시작되었기때문이다.지질시대의초기인약40억년전,지구상에처음으로DNA를유전물질로하여오늘날과같은유전암호를사용하는생명체가나타나게되었다.그리고이생명체는생식을통해자손에게자신의DNA와유전암호를전달하였다.자손은생식을통해또다음자손에게조상에게서물려받은자신의DNA와유전암호를전달하였다.이런과정이지속되면서오늘날사람을비롯한모든생명체들이DNA를유전물질로하는동일한유전암호를사용하게된것이다.물론지금도모든생물은생식을통해자손에게자신의DNA와유전암호를전달하고있다.만약오늘날의생명체들이제각각서로다른기원을가지고따로따로지구상에나타났었다면지금과같은동일한유전체계를가지는것은거의불가능했을것이다.이와같이모든생명체는DNA를매개로서로연결되어있으며,시간을거꾸로거슬러올라가다보면모두아주오래전공통조상으로연결된다.이러한특성을생명의연속성이라고한다.즉,모든생물은하나의줄기에서여러갈래로뻗은각가지의끝에위치하는거대한나무의모습으로묘사될수있다.이렇게생물의발생과진화의관계를나무에비유하여나타낸그림을계통수라고한다.

댓글
공지사항
최근에 올라온 글
최근에 달린 댓글
Total
Today
Yesterday
링크
TAG
more
«   2024/07   »
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30 31
글 보관함