왓슨이 들려주는 DNA 이야기

[박대선]

왓슨이 들려주는 DNA 이야기을 읽었다. 물질의 기본단위가 원자이듯, 세포는 생물의 기본이다. 세포는 세포막으로 외부와 구분된 세포질을 가지고 있다. 세포질에는 단백질과 핵산 등의 생체분자들이 있고 핵이 있는 경우도 있다. 사람은 60조개의 세포로 이루어져있는데 단세포 생물의 경우는 당연히 1개의 세포만이 있다. 세포는 생명체기에 생물이 가지고 있는 특성이 있다. 즉, 영양을 흡수하여 번식하고 스스로를 유지하는데 사용한다. 핵이 없는 원핵생물은 세균과 고균이고 핵이 있는 진핵생물은 부피가 1000배정도 크고 식물, 동물, 균류, 원생생물의 구성한다. 

핵은 핵막으로 중요한 세포질인 이중가닥 디옥시리보핵산DNA을 보호하며 세포기능에 따라 비교적 짧은 필요한 단일가닥 리보핵산RNA와 단백질을 합성한다. 그리고 리보핵산은 핵막을 빠져나와 세포질에서 효소와 같은 단백질을 합성하며 미토콘드리아가 있어서 에너지 효율이 훨씬 높아진다. 원핵생물이 이분법으로 번식하나 진핵생물은 유사분열이나 감수분열한다. 핵에는 46개의 염색체가 있고 세포질에 있는 미토콘드리아에는 에너지 생산에 관련된 13개의 유전자가 있다. 동일한 유전자를 가지고 있지만 차등 발현에 의해 피부세포, 근육세포, 뉴런, 혈구, 섬유아세포, 줄기세포가 된다. 14

DNA는 실과 같은 형태로 3만종의 유전자를 보관한다. 핵분열이 일어날 때는 분열이 용이하도록 단백질에 감겨 염색질이 되고 염색질이 꼬인 것이 염색체가 된다. 30 그리고 염색체가 모여서 한 개체의 모든 유전정보를 뜻하는 유전체(게놈)가 된다. 48 정자와 난자의 경우는 감수분열이 일어나서 23쌍이 아닌 23개의 염색체를 가지고 있고 수정하면 23쌍의 염색체로 세포분열을 시작하여 열달후에는 4조개의 세포로 증식한다. 73 수정란의 염색체가 잘리거나 많거나 적으면 돌연변이가 발생한다. 돌연변이는 유전되는데 대부분 지능이 낮거나 수명이 짧아 후손을 남기지 못한다. 91 세균은 침입하는 바이러스의 DNA를 잘라 방어하는데 이러한 세균효소를 활용하여 DNA를 자르고 붙이는 유전자 조작도 가능하다. 92

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첫 번째 수업 DNA는 무슨 일을 할까요?
두 번째 수업 DNA는 실같이 생겼어요
세 번째 수업 DNA에는 암호가 있어요
네 번째 수업 DNA 암호 전달하기
다섯 번째 수업 DNA의 정보에 따라 세포는 무슨 일을 할까요?

여섯 번째 수업 DNA는 자손에게 어떻게 전달될까요?
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여덟 번째 수업 DNA에 이상이 생기면 어떻게 될까요?
아홉 번째 수업 DNA 자르고 붙이기
열 번째 수업 DNA로 범인 잡기
마지막 수업 DNA와 우리의 앞날