오프레(Auffray, 1951-) : 유전자란 무엇인가?(2004)

[마실가]

유전자란 무엇인가(Qu'est-ce qu'un gene? 2004)

샤를 오프레. 김희경, 민음IN 15, 2006.02.08, P.77.

- 오프레(Charles Auffray, 1951-) 프랑스 탐구자. 까샹(Cachan) 고등사범출신, 생리학과 생화학으로 교수자격 통과, 파리 파스퇴르연구소에서 면역학(l'immunologie)으로 국가박사학위 준비. 포스트닥터과정은 하버드대학에서 했다.

- 김희경: 성심여대 불문과, 프랑스 피카르디 대학 박사과정 수료.

- 홍영남 감수: 서울대 식물학과졸, 독일 프라이부르크대학 박사학위. 현 서울대 생명공학부교수

* 생명에 관한 한 “프랑스 바칼로레아 책”을 읽기를 권한다.

* 생명에서 유전으로, 실질적이고 구체적인 분자생물학으로 이끌어 주는 책이다. 이 분야에 관심이 있다면 읽는 순서는 아래와 같이 읽는 것이 좋다. 한 가지 덧붙인다면, 19세기 진화론 유전학이 구조와 요소에 의한 진화 또는 노력과 무작위에 위한 확률적 진화에 대한 생각을 젖혀두고, 구체적으로 단백질과 염기들이 어떻게 움직이고 움직임의 카오스모스적 현상과 어떻게 맞물려 들어가는 지를 생각하게 한다. 아직도 자연의 필연성으로 우연은 현존하는 것으로 보아야 할 것이다. 돌연변이는 단순한 무작위의 우연(hasard)만이 아니라, 의식적 노력에 일부 맞물려 들어간다. 이 두 가지의 조합이 새로운 형태를 만드는 것이 아닐까? 한다.

󰡔생명의 기원은 무엇인가?(D'ou vient la vie?, 2003)󰡕(모렐, 김희경, 민음IN 12)

󰡔유전자란 무엇인가(Qu'est-ce qu'un gene? 2004)󰡕(샤를 오프레. 김희경, 민음IN 15)

󰡔인간의 유전자는 어떻게 진화하는가(Comment evoluent nos genes? 2005)󰡕(베르나르 뒤종, 김성희, 알마)

󰡔복제는 정말로 비윤리적인가?(Coloner est-il immoral? 2002)󰡕(드고, 김성희, 민음IN 01)

󰡔매머드를 부활시킬 수 있을까(Peut-on faire revivre le mammouth?)󰡕(파스칼 타시, 김희경, 민음IN 25)

책을 읽다가 보면, 인간이 참으로 많은 비밀을 풀고 있다는 것을 느낀다. 게다가 그 노력이 시대의 변화와 상응하고 또한 그 변화만큼이나 문화를 달리 형성한 것으로 보인다. 실체로서 자연에서 작용자로서 인간의 노력에는 이중성이 항상 있는 것 같고, 현실적으로 표현형은 시대의 문화인 것 같다. 즉 하나 실재성, 두 가지 속성으로, 여러 양태를 만들어가면서 살아가는 것이 생명존재가 아닐까 한다. 두가지 속성의 노력 중에서 하나는 알고서 지배하고 이익을 창출하려하고 다른 하나는 알아들어가면서 함께 나가야 한다는 도덕성 같은 것을 염두에 두는 것 같다. 물론 전자의 파랭이들이 많은 작업과 성과를 거두었고, 후자의 빨강이는 인간도 생명체의 하나임을 잊지 말자고 주장하는 것이다. (48MLJ)

19세기의 과학이 현상에서 내부로 들어가는 과정이었다. 20세기는 내부를 주지주의 방식으로 과학자들이 기존의 틀에서 보았다. 마치 19세기가 내부로 들어가면서 형이상학적 전제를 깔고 들어갔듯이. 그렌데 20세기에는 19세기보다 더 많은 문제거리가 제공되었다. 카오스, 프락탈, 복잡계라는 용어들은 이런 문제거리에 대한 확률적 또는 개연성으로 정리할 수 밖에 없다고 주지주의자들이 항변한 셈이다. 그런데 생명체에서도 19세기 세포 내부로 들어갔고, 그리고 그 법칙이 20세기 시작과 더불어 전개되었다. 그러다가 1953년을 기점으로 생명의 비밀을 푼듯이 이야기했다. 그러나 그것은 마치 19세기의 무한의 수렁에 빠지듯이, 생명의 수렁에 빠졌다. 분자생물학의 영광은 20여년이 니나지 않아서 의심의 눈초리를 견디지 못했다. 이 책이 제시하는 것은 다음과 같다. DNA가 아닌 RNA로 구성된 생명체(71), DNA의 염기서열에 없는 RNA의 염기쌍(71), 프리온(prion)이라는 병원체(72), 그리고 넷째로 단수화물과 지방의 작용을 포함하는 대사체(또는 생리체), 다섯째로 시스템 생물학 등으로 문제제기가 확장되고 있다. 이러한 발견들은 진화론과 사회생물에도 지대한 영향을 미쳤다는 것이다. 공생, 상부상조, 환경, 생태 등의 종합적 체계에 대한 새로운 시도가 등장하고 21세기는 생명체의 새로운 “형이내학”이 필요하게 되었다. 스피노자의 자연주의 벩송의 내재성은 새롭게 조명 받을 것 같다. 그러면, 퀴니코스학파 스토아 이래의 자연의 필연성(숙명)에 대한 새로운 검토가 필요할 것이다. 이 필연은 논리의 필연이 아니라 플라톤이 아낭케라고한 것으로 들뢰즈가 카오스모스의 우발의 필연(숙명)이다. 맑스의 역사의 필연성은 카오스모스의 필연성이라야 할 것이다. 그가 말한 과학적 정치경제학은 논리의 필연성이 아니라 자연의 필연성(숙명)에 대한 이해로 보아야 할 것이다. 정보학과 정경학, 생태학과 환경학, 기상학과 천문학은 같은 문제거리를 영역에 따라 달리 다루고 있는 지도 모른다. 이 모두의 작업이 생명체의 “형이내학”의 관점에서 설때 가능하지 않을까 한다. 그 관점은 사유의 방식에서는 플로티누스에서 찾는 것도 한 방법일 것이다.

플로티누스를 언급한 것은 현재의 토지체, 군주체, 자본체로 인간문화를 정돈하는 것은 주지주의의 방식으로 자본주의 성립을 위한 형이상학적이고, 유일신앙 종교화하고 있다. 이에 대항하는 사회주의, 공산주의는 형이상학의 대립적 구도이며, 이 사회의 변형과 혁명을 위한 변증법이라고 하지만 또 다시 주지주의로 상층으로 귀착할 우려가 있다. 이에 비해 “형이내학”은 한편으로 상층과 다른 한편으로 심층이 서로 만나는 방식이 둘일 수 밖에 없지만 그 만드는 양상은 매우 다양하다. 이 다양체를 현실화하는 양태들에 대해 새롭게 조망하는 것이 필요하다. 현상들의 공존과 상부상조로서 조화를 어떻게 만들 것이냐? 정경학의 정치 경제가 아니라 다양체의 문화론이 환경과 생태와 더불어 논의되어야 할 것이다. 만들어가가면서 변화해가는 이중의 노력, 이중의 열망이 새로운 세상을 만들것이다. 소크라테스처럼 정치가보다 폭넓게 사유하는 철학자의 등장이 필요한 시점이다. 아침에 수운과 해월을 생각했다. 분신의 활동들이다. 조직없는 조직으로 분신, 이는 세포이론을 넘어설 것이다. (48MMA)

# 내용: 오프레(Charles Auffray, 1951-) 󰡔유전자란 무엇인가(Qu'est-ce qu'un gene? 2004)󰡕

* 차례 5

* 질문: 유전자란 무엇인가? 7

러시아제국 마지막 황제였던 니콜라이 2세와 그 일가가 처형당할 때 니콜라이2세의 막내딸인 아나스타샤 공주가 처형당했는지가 확실하지 않아서 이를 둘러싸고 끊임없이 의혹이 나돌았다. .. 공주라고 주장하는 여성들의 DNA를 검사한 결과 모두 거짓으로 판명되었다. (8) [들뢰즈의 “이름”에 관한 글에서 루이 18세의 아들이라는 자들에 대한 전설도 있다.- 이야기가 있었다. 이름이란 시대를 가늠하는 한 용어이다. 김구, 조봉암도.... 여정남도.. (48MLE)] [안나 앤더슨(Anastasia Manahan, 일명: Anna Anderson, 본명: Franziska Schanzkowska, 1896-1984) 러시아 마지막 황제의 딸(Anastasia Romanova, 1901-1918)이라고 주장한 것을 유전자 검사(L’analyse de l'ADNmt)에서 1994년에 가짜로 밝혀졌다.(48MMG)]

1994년 프랑스 의회에서 가결하고 최근 개정 논의에 들어간 ‘생명 윤리법’ 관련 공청회에서.. (역주: 우리나라에서도 2005년 “생명윤리 및 안전에 관한 법률(생명윤리법)”이 발효되었다.) (9)

1. 유전학은 어떻게 탄생했을까? 9

- 멘델이 발견한 것은 무엇인가? 9 / 멘델의 법칙이란 무엇인가? 18

1865년 체코의 모라비아 지역의 자연사 학회에서 한 수도사가 유전학의 역사에 길이 남을 논문을 발표 했다. ... 그레고어 멘델(Gregor Mendel 1822-1884) ｢식물의 잡종에 관한 실험｣이었다. (15)

멘델이 논문을 발표한지 35년 후인 1900년에 네델란드의 휴고 드 브리스(Hugo de Vries 1848-1935), 독일의 칼 에리히 코렌스(Carl Erich Correns 1864-1933), 오스트리아 에리히 체르마크-세이세네크(Erich von Tschermak-Seysenegg 1871-1962) [새로이 멘텔법칙을 재발견했다] (18)

1905년 .. 유전자라는 단어를 붙인 사람은 빌헬름 요한센(Wilhelm Johannsen, 1857- 1927)이다. 이 단어는 그리스어 제네아(genea)에서 파생했다. 한편 요한센은 서로 반대되는 유전인지(우성과 열성)에 대립유전자(das Allel, 對立遺傳子)라는 명칭도 붙였다. 두 대립 유전자가 조합하여 생물체의 표현형(der Phanotypus, phenotype)을 결정하는 유전자형(das Erbgut, genotype)을 구성한다는 것이다.(19)

그러나 궁극적으로 형질을 결정하는 것은 유전인자이므로, 이를 형질과 구분할 필요가 생겼다. 이를 위해 요한센는 1926년 생물 개체의 모든 형질을 지배하는 유전자 구성체를 유전자형이라는 개념으로 정리하였다. (20)

2. 유전자는 어떻게 작동하는가? 21

- 초파리 염색체는 무엇을 증명했을까? 23 / DNA는 무엇으로 이루어져 있는가? 26 / DNA는 어떻게 생겼을까? 28 / 유전자란 무엇이며, 어떤 기능을 하는가? 31

미국의 발생학자인 토마스 모건(Thomas Morgan, 1866-1945)을 비롯한 많은 사람들은 생물체의 형질 전달이 생물체의 내부에 있는 유전자에 달려 있다는 사실조차도 인정하려 들지 않았다. (23)

어느 날 모건의 제자 중 한명이 눈이 붉은 파리들 중에서 눈이 흰 파리 한 마리를 발견했다. 이 파리는 모건이 초파리의 표현형을 연구하면서 처음으로 발견한 돌연변이였다. (24) [뮐러(Hermann Joseph Muller, 1890–1967) 미국 유전학자. 모건의 제자겸 협력자. 나중에 1946년에 X선에 의한 돌연변이 발견에 기여해서 노벨 생리의학상을 탔다]

모건은 제자들과 함께 1913년부터 초파리 염색체의 유전자 지도를 작성하기 시작했다.(25)

염색체는 핵산과 단백질로 이루어지는데, 핵산의 존재는 이미 19세기 중반에 알려져 있었다. 1869년 스위스의 생물학자 프리드리히 미셰르(Johann Friedrich Miescher, 1844-1895)가 세포핵에서 인이 함유된 가는 실처럼 생긴 물질을 발견하고 이것을 핵산이라는 이름을 붙인 것이다. (26) [미셰르는 핵산(la nucleine)이름을 창안했는데 나중에 핵산(acide desoxyribonucleique, ADN)이란 정식명칭이 등장한다. ]

염색체를 구성하는 두 가지 물질인 핵산과 단백질 중에서 어느 것이 실제로 유전을 지배하는지 .. 이것을 최초로 알아낸 미국 록펠러 연구소의 오즈월드 에이버리(Oswald Avery, 1877-1955), 맥클린 맥카티(Maclyn McCarty, 1911-2005), 콜린 맥클로드(Colin Munro MacLeod, 1909-1972)였다. 1944년 폐렴균을 연구하는 도중에 DNA가 한 박테리아에서 다른 박테리아로 형질을 전달하는 작용을 한다는 사실을 발견했다. (27)

DNA를 구성하는 뉴클레오티드는 질소를 포함한 염기의 유형에 따라 아데닌(A), 티민(T) 시토신(C) 구아닌(G) 등 네 가지로 분류할 수 있다. 또 다른 핵산인 RNA는 티민대신 우라실(U)이 있는 것만 다를 뿐 나머지는 DNA와 같다. (27)

1952년 영국의 젊은 여성 화학자 로절린드 프랭클린(Rosalind Franklin, 1920-1958)은 X선 회절법을 이용하여 DNA의 미세구조를 보여주는 사진들 얻어냈다. (28-29)

라이너스 칼 폴링(Linus Carl Pauling, 1901-1994)은 단백질에서 나선 구조를 처음으로 발견 .. 하지만 프랭클린은 DNA가 나선구조 일리가 없다고 생각한 .. (29)

제임스 왓슨(James Dewey Watson 1928-)은 프랜시스 크릭(Francis Harry Compton Crick, 1916-2004)과 함께 프랭클린의 DNA구조보다 정교한 모델, 즉 가느다란 가닥이 반대 방향으로 뻗다가 염기 티민과 아데닌, 그리고 시토신과 구아닌이 각각 쌍을 이루며 결합하는, 사다리가 꼬인 모양으로 생긴 이중 나선구조 모델을 발표하였다. (30)

모든 생화학 구조가 그렇듯이 종종 잘못된 염기가 끼어들면 그에 따르는 오류가 발생한다. 이것이 돌연변이가 생기는 이유이다. .. 돌연변이를 거쳐 나타난 생물의 특정기능은 환경에 따라 촉진되거나 억제될 수 있으며, 그 결과 후손에게 나타나거나 없어질 수 있다. (31) [돌연변이만 그렇겠는가, 기존의 것도 계승되는 것이 있고 사라지는 것이 있지 않겠는가? 자연의 필연성에 요소들의 역할은 가변적이고 가소적일 것이다. / 형이상학적 언어로 관념이 실재성에서 작용하는 방식은, 긴 시간에서 보면, 한시적이고 가변적이다. 자연의 자기 생성과 소멸에서 인위적이란 사소한 것일 것이다. 실재성 자체의 가소성이 필연이리라. (48MLJ)]

1960년대 초, DNA의 염기 3개로 이루어진 염기 조합(트리플 코드)이 단백질에서 20개 아미노산 서열로 번역되는 규칙(유전암호 le code genetique)의 존재가 밝혀졌다. (32)

(33쪽 그림) 유전정보의 전달과정: DNA복제 -(전사)- > 전령 RNA -(번역)- > 단백질 (33)

프랜시스 크릭은 이러한 과정과 유전 암호를 한데 묶어서 유전 정보의 중심설이라고 불렀다. (33) - [이것은 70년대 고등학교에서 배운 도식이다. 당시만 해도 전령RNA는 그저 효소처럼 전달자일 뿐이다. 나중에 유전학과 진화론에서 DNA가 RNA가 먼저일 것이라는 것을 읽었다. 이 때 바이러스가 생명체와 무생물체의 중간이 아니라는 설을 읽을 때와 같은 느낌을 받았다. (48MLJ)]

1962년 제임스 왓슨(James Watson 1928-), 프랜시스 크릭(Francis Crick, 1916-2004), 로잘린드 프랭클린의 동료였던 모리스 윌킨스(Maurice Wilkins, 1916-2004)은 핵산의 분자구조를 결정하고, 생명체의 유전정보 전달 연구에 기여한 공로로 노벨 생리학상을 받았다. (34-35)

1965년 프랑수와 자콥(Francois Jacob, 1920-2013), 앙드레 르보프(Andre Lwoff, 1902-1994), 자크 모노(Jacques Monod, 1910-1976)가 유전자의 작용이 어떻게 제어되는지를 설명해 주는 효소합성과 바이러스의 역학에 관계된 연구로 노벨상을 받았다. (35)

1968년 로버트 홀리(Robert Holley, 1922-1993), 고빈드 코라나(Gobind Khorana, 1922–2011), 마셜 니런버그(Marshall Nirenberg, 1927–2010)가 단백질 합성에서 유전자 암호와 그 기능을 해독한 공로로 노벨상을 받았다. (35-36)

[1960년대 영국, 프랑스, 미국이 번갈아가며 노벨상을 받으며 유전자 정보에 관해 앞서거니 뒤서거니 하는 시절이다.] ,

3. 유전자의 변신은 무죄인가? 37

- 유전자도 분리가 될까? 39 / 유전자를 변형해도 될까? 41 / 인간 유전체 프로젝트란 무엇인가? 45 / 유전자 정보가 특허가 될 수 있을까? 50

유전자가 DNA 분자를 갖고 있는 물질적 실체로 정의되고 난 후 약 20년이 흐르는 동안 유전자를 하나씩 분리하고 분석하기 위해 다양한 방법이 개발되 사용되었다. 이 과정에서 탄생한 것이 유전공학(la Genie genetique)이다. 유전공학은 유전자를 분리하고 그것을 다시 결합하여 이른바 재조합 유전자를 만들어내는 것을 핵심 기술로 한다.(39)

DNA리가아제 .. 올리고 핵산 ... 종합효소연쇄반응 .. (40)

초기 유전공학은 유전자의 염기 서열을 밝혀내고, 중합효소연쇄반응과 같은 매우 정교하고 정확한 유전자 검사법을 발전시켰으며, 올리고 핵산을 합성할 때 염기 서열안에 돌연변이 염기를 삽입해 유전자를 원하는 방식으로 조작할 수 있게 해 주었다. / 이제 어떤 생명체라도 단 한차례의 조작만으로 돌연변이를 일으킬 수 있게 된 것이다. (41)

유전자 변형 생물체라고 불리는 동식물 자체를 이용하여 약이나 식품을 생산할 수 있게 되었다. (42) [유전자 변형 생물체(Living modified organism, LMO) 현대 생명공학기술을 이용하여 얻어진 새로운 유전물질의 조합을 포함하고 있는 모든 살아있는 생물체를 말한다 / 유전자 조작 생물체(GMO: Genetically Modified Organism/GEO: Genetically Engineered Organism)은 기존의 생물체 속에 다른 생물체의 유전자를 끼워 넣음]

1975년 아실로마회의(Asilomar Conference)에서 유전자 재조합 기술의 잠재적 위험성을 고려하여 연구를 일시 중단하기고 합의하였고.. (42)

어떤 사람들은 철학적인 이유로 종의 경계를 무너뜨리는 것을 합법화하는 데에 반대한다. (43)

조방적 농업(粗放的農業, 자본과 노동력을 적게 들이고 주로 자연력에 의존하여 짓는 농업,). (44) [집약적 농업의 반대이라 한다, 그렇다고 자연유기농업과는 다른 것인데... 원어가 무엇인지 모르겠다 ]

1990년대에 들어서자 규모면에서 입자 물리학이나 항공우주 프로젝트에 비견할 만한 최초의 대규모 국제 생물학 연구 사업인 인간유전체(게놈)프로젝트(Le projet genome humain)가 공식적으로 시작되었다. (45)

유전체(genome, 유전정보전체) 연구와 동시에 전사체(모든 RNA), 단백체(RNA로부터 만들어지는 단백질), 대사체(모든 대사물질들)를 밝히는 연구들이 진행되었다. (45)

결합유전자 지도 ... 유전자 물리 지도..

게다가 동식물의 DNA는 RNA 전사과정에서 단백질 합성정보를 갖고 있는 엑손exon과 단백질 합성 정보없이 엑손을 연결하다가 끊어져 없어지는 인트론(intron)으로 세분화.. (47)

한편, RNA의 전사과정 전체에 대해 상세히 연구한 결과, RNA를 유전 물질로 갖는 바이러스는 DNA에서 RNA로의 전사과정과 반대로 RNA에서 DNA가 만들어지는 역전사과정이 있다는 것을 알았다. 역전사를 통해 전령RNA를 주형으로 하여 생성된 DNA를 cDNA라고 한다. cDNA는 특정세포에서 어떤 유전자가 발현되는지를 밝히는데 중요한 단서가 된다. (48)

결국 인간 유전체에 속한 수만 개에 달하는 유전자가 수십만 개의 다른 전사들을 만들어 내는 것이 분명하다. 게다가 전사들이 단백질을 지정하는 방법과 이 단백질들이 다른 유형의 세포들 속에서 발현되는 과정에서도 수많은 변이가 나타난다. (90) [그래도 한 생명체가 평균점 또는 중심점은 거의 변화가 없다. 그런데 시냅스 이론에서는 그렇지 않다고 한다. 많은 회로 부분을 사라지게 하기도 한다고 한다. 표현형의 우월성을 말하는 것인데, 결국 노력(conatus)가 양태를 만든다는 스피노자의 사유가 그럴듯하다. (48MLJ)]

[생명체에 관한한 사적 이익을 주장하는 것은 악의 무리라고 생각한다. 공산체제를 주장하는 나로서는 두가지 부분이 필수적이다. 하나는 교육이고 다른 하나는 의료이다. 돈없다고 병원에 못가는 것은 있을 수 없다. 의사와 교사는 천직이다. ]

1990년대 초 한 유전학 단체가 인간 유전체에 관한 지식에 대해 특허를 신청하여 대규모 이익을 얻으려 하였다. (50)

에리스로포이에틴 .. (52) [L'erythropoietine (EPO) est une hormone de nature glycoproteique (proteine portant un glucide). 혈액을 생성하는 기능을 하기에 빈혈치료제. 최근에는 에이즈나 암 치료에도 사용된다. 세계에서 가장 비싼 물질 중 하나로 에리스로포이에틴 1그램에 67억원이다. / 최초에는 까르노(Paul Carnot)지도 하에 데프랑드르(Clotilde Deflandre)가 학위 주제로 1905년 토끼에서 발견되었고 1906년 발표 되었다. 1957년 신장합성이 발견되었고, 1985년 복제제품이 제조되었으며 1989년 미국에서 의약으로 공인되었다.]

[수익성 문제로 투자하지 않는 경우] 사실 유전병의 경우는 이러한 병에 걸린 환자 수가 적어서 약의 판매량이 적을 수밖에 없고, 말라리아의 경우는 수요는 많으나 경제적 지불 능력이 없어서 소용없다. / 그러나 막대한 이익을 가져다 주는 약인 심리 또는 감정 치료 약물도 새로운 약이 점점 줄어들고 있다. 국가가 중앙 집권회된 공적 기관을 통해 확실한 약만 사용하게 함으러써 정치적으로 건강 비용을 억제하려고 하기 때문이다. (53)

제약회사가 과학자들의 뒤를 이어 인류의 건강문제를 떠맡겠다고 나서는 것은 말도 되지 않는다. [사적이익을 위한 제약회사는 악이며 파랭이다. 빨강이는 과학자 교육자일 수 밖에 없다. ]

4. 유전학은 어디로 가고 있는가? 55

- 유전자와 DNA는 어떤 관계일까? 57 / 유전학은 앞으로 어떻게 될 것인가? /

󰋮유전자와 DNA는 어떤 관계일까? 57

DNA는 유전자의 본체이다. 유전자의 주요기능은 단백질의 합성을 지시하는 것이다. DNA의 염기서열은 단백질을 이루는 폴리펩티드의 아미노산 서열을 결정하며, 단백질의 여러 가지 작용으로 어떤 생물의 형질이 결정된다. (57)

󰋯 DNA와 단백질은 어떻게 상호 작용할까? 57

DNA와 단백질은 서로 힘을 합쳐서 생명체의 형질을 결정한다. (58 그림)

인간 유전체 프로젝트의 지지자들은 인간 유전체지도가 ‘생명의 책’이라도 되는 양 주장하지만, 유전자의 염기 서열은 그 자체만으로는 어떠한 생명 작용도 일으키지 않기 때문이다. DNA 그 자체만으로는 생명체의 기능을 결정할 권한을 모조리 다 가지고 있는 마법의 열쇠가 될 수 없다는 말이다. (59) [여기서 부터는 󰡔인간의 유전자는 어떻게 진화하는가(Comment evoluent nos genes? 2005)󰡕(베르나르 뒤종, 김성희, 알마 11, 2012. P.149)을 참조하여 읽어야 한다.]

먼저 시험관에 유전자를 갖고 있는 DNA 분자가 들어 있다고 상상해보자. / .. 어떤 일이 벌어질까? .. DNA는 서서히 부서진다. .. 시베리아 얼음 속에서 발견된 매머드 ,, 복원계획 .. 현재로서는 그다지 현실성이 없어 보인다. (61) [󰡔매머드를 부활시킬 수 있을까 Peut-on faire revivre le mammouth?󰡕( 파스칼 타시, 김희경, 민음IN: 25, 2006, P. 63) 참조]

실제로 매우 다양한 조건에서 수많은 DNA 분자들을 살펴본 결과, 매우 적은 수의 DNA 분자는 효소와 똑 같은 작용을 한다는 것이 밝혀졌다. 이와 같이 효소 작용은 오직 단백질만의 고유한 역할로 여겨 왔는데, DNA도 어떤 조건에서는 그러한 작용을 한다는 것이 밝혀졌다. (61)

‘RNA 세계’ [󰡔생명의 기원은 무엇인가?(D'ou vient la vie?, 2003)󰡕(마리크리스틴 모렐, 김희경, 민음IN 12, (2006)2013. 60쪽) - 1986년 미국의 생화학자 월터 길버트(Walter Gilbert 1932-)는 이를 “RNA의 세계”라고 불렀다. (80)]

시험관에서 무슨 일이 벌어진 것일까? / .. DNA는 자기 복제 과정에서는, 즉 단백질의 효소에 의존하며 게다가 여러 조건이 맞아야만 일어나는 생화학 작용에서는 거의 능동적 역할을 하지 못한다. / 그러나 똑같은 DNA를 박테리아나 효모균 또는 동식물 세포의 내부에 집어 넣으면 상황이 달라진다. .. 그 결과 숙주가 된 생명체는 바깥에서 들어온 DNA가 함호화 하고 있는 단백질을 생산하기 시작한다. (63-64)

언뜻 보면 DNA가 단백질을 부리면서[명령] 이러한 과정 전체를 통제하는 것처럼 보인다. 그러나 이는 진실의 한 측면이다. 실제로는 바깥에서 들어간 DNA가 자신이 갖고 있는 유전정보를 이용하여 자기 자신이 숙주세포의 효소로 쓰이지 않도록 막고 있을 뿐이다. (64) [생명체 속에 있는 단백질 자체가 생명성이 있는 것으로 보아야 할 것 같다. 즉 생명체는 생명성을 전체 속에서 연관지어 있기에, 그 속의 단백질도 생명성으로 보아야 할 것이다. 결국 서로 밀고 당기기를 하는 나름으로는 긴장의 상태가 아닌가? 이 점에서 카오스모스라는 단어를 쓸 수 있을 것 같다. (48MLJ)]

󰋯 DNA가 먼저인가, 환경이 먼저 인가? 65

[자연과 자연속에서 긴장형(DNA)의 관계는 생명의 뒤나미즘일 것이다]

이번에는 아주 활동이 활발한 생식 세포인 난모 세포[난자가 될 세포]에서부터 시작해보자. / ...그런데 핵을 제거한 난모 세포에 성체 세포에서 미리 추출한 핵을 집어넣어, 적절한 환경을 조성해 주면 배아 발생 프로그램이 시작된다. (65) [배아줄기세포 만드는 과정과 복제생명체에 대한 이야기다]

복제양 돌리의 탄생 .. (65) [󰡔복제는 정말로 비윤리적인가?(Coloner est-il immoral? 2002)󰡕(드고, 김성희, 민음IN 01, 2006, P. 73)을 참조하라] .

적혈구가 성숙하는 과정에서 핵이 사라지고 가운데가 움푹 파이는 것이다. 역주: 적혈구가 핵이 없는 이유.. 첫째, 적혈구는 다른 세포들과 달리 분열하지 않고 산소를 운반하는 일만하기 때문에 핵이 굳이 필요없다는 의견, 둘째 핵이 없기 때문에 가운데가 비어 있어서 헤모글로빈이 산소와 더 잘 결합할 수 있다는 의견, 이은희 󰡔하리하라의 생물학 카페󰡕 참조(66)

[적혈구 경우] DNA의 상실은 이처럼 세포의 기능작용에 돌이킬 수 없는 상실을 불러오지만, 그것을 보충하는 것이 반드시 DNA의 작용일 필요는 없다. 적혈구는 조혈 모세포의 활동을 통해서 계속해서 존재하는 것이다. (67)

여기에 이르면, 앞에서 분자 생물학의 중심설을 이야기할 때 설명했던 것과 달리, DNA는 생명활동의 모든 것을 통제하는 전능한 존재가 아니라 단백질의 보조 작용을 하는 평범한 분자에 지나지 않을지도 모른다는 결론을 내릴 수 있다. .. 67-68) [단백질과 DNA의 상보관계, 이는 통일성을 지니는 단위전체 전 온하나가 동일성이 아니라 정체성을 이루고 있는 것일 것 같다.]

멘델은 유전자를 후대에 어떤 생명체의 형질을 전해주는 근본적인 실체로 정의했다. 이러한 의미의 유전자는 ‘DNA 또는 단백질’ ‘DNA 와 단백질’이라고 할 수 있다. (68) [정자는 유전자뿐인데, 난자는 유전자와 단백질 그리고 세포질의 다양한 요소(인 마그네슘..)등도 작용을 한다. 세계는 여성의 난자에 있는 단백질을 잘 알아야 한다는 생각이 21세기 사유일 것이다. 남성이 만든 명령과 지배의 환경과 다른 여성의 상부상조와 조화의 의미를 다시 생각해야 할 것이다. 보노보 문화생활도 잘 성찰해야 할 것이다.(48MMA)]

새로운 형질의 출현은 1970년대 프랑스와 자콥이 주장했듯이, 한 생물체에 내재한 또는 한 생물체를 둘러싼 다양한 요인들이 끊임없이 교체되면서 서로 결합하는 ‘가능성 놀이’의 결과이다. (69) [자연을 그 자체를 카오스모스로 보는 것은 들뢰즈인데(21세기는 복잡계라는 말이 유행하지만), 이것이 역동적이라서, 놀이 중이고, 우연의 생산 중이다. 그 수 많은 우발의 사고들 중에서 생긴 어느 하나가 생명체이고, 그 생명체 중에 어쩌다(자연의 필연, 숙명으로, 논리의 필연이 아니다) 나온 이상한 단위의 개체가 인간이다. 이 인간아! 좀 자숙하고 겸손하게 성찰하여 자기의 주위를 돌아보아 반성하며 살아야 한다. (48MMA)]

단백질이 단 하나의 유전 암호와 대응하는 경우도 있지만, 여러 개의 유전 암호가 동시에 하나의 단백질을 지정하는 경우도 있는 것이다. (69) [생명체 지성의 방식으로 논리를 전개하는 것이라기보다 다양체로서 상호연관 속에서 단위(통일체)의 정체성을 만들어 간다. 사는 동안 정체성은 변하고도 변한다. 그럼에도 단위의 정체성은 무엇일까? 역동적 단위로서 다양체이다. (48MMA)]

따라서 우리의 행동이나 감정 따위를 결정하는 어떤 유전자를 발견했다는 소식은 완벽하게 헛소문에 지나지 않는다. / 이제 언론이나 싸구려 과학책들이 퍼뜨리는 유전자 환원주의나 환경결정론에서 벗어나야 할 때가 되었다. (70)

따라서 어떤 생명체의 형질 중에서 어떤 것이 선천적 부분이고, 어떤 것이 후천적 부분인가를 물어보는 것은 어리석은 일이다. DNA와 단백질이 그러하듯이, DNA와 환경은 둘다 생명활동에 본질적이다. (70) [생명론이 자연을 바탕으로 하는 “형이내학” 즉 철학이 될 수 밖에 없다. 자연 안에서(dans), 자연에 의해서(par) 자연 스스로(en) 이루어진다. (48MMA) ]

󰋯분자 생물학의 중심설은 무엇이 문제인가? 70

최근 생물학 연구과정에서 발견된 여러 가지 현상들 때문에 분자 생물학의 중심설이 근본적으로 재검토되기에 이르렀다. (70-71) [왓슨-크릭의 나선형 그리고 모노의 분자생물학이 벩송의 “형이내학”이 공허한 것으로 만들었던 시기가 있다. 이제 다시 스피노자의 자연주의와 벩송의 형이내학에 대한 관심은 중심이라 여긴 것이 하는 일이 별로 없다는 것이다. 지금까지 주지주의는 보고 싶은 것만 보고, 명령과 지시에 의해 생산되는 것으로 보았으나, 그 DNA 또는 유전자 조차도 여러 요소(요인)들 중의 하나일 뿐이라는 것이다. 김기춘 박근혜가 법치주의와 만기친람이란 얼마나 오만한 짓인지를 알게 하는 것은 인문학만이 아니다. 오만과 편견의 사고를 벗어나, 상보와 조화의 사유로 성찰할 21세기이다. 오만이 과도하여 멍청하고 독단이 과도하여 자해하는 어리석은 짓이 일어나지 않는 것도 인민이 다른 세상을 만들고 있기 때문이다. 빨강이가 세상을 바꾸고 있는 중이거든. (48MMA)]

우선[중심설에 첫째 반론] 어떤 바이러스는 유전자가 DNA가 아니라 RNA로 구성괴어 있다는 것이 발견되었다. (71)

한편[둘째] RNA에는 전사된 DNA의 염기서열에서는 발견할 수 없는 몇몇 염기쌍들이 포함되어 있다는 사실도 발견되었다. (71)

마지막으로[셋째] 바이러스와 똑같이 복제, 증식하지만 핵산이 존재하지 않으며 단백질로만 구성된 프리온(prion)이라는 병원체가 발견되었다. (72) [넷째 단수화물과 지방의 작용을 포함하는 대사체(또는 생리체), 다섯째, 시스템 생물학 등으로 문제제기가 확장되고 있다. 결국에는 자연전체가 생명을 활성화하는 이론 제임스 러블록(J. Lovelock, 1919-)의 가이아 가설도 주장할 수 있고 이에 연관하여 마굴리스 공생체계도 있다. 의 주장도 있다. 참조: 󰡔공생자 행성(Symbiotic Planet: A New Look at Evolution, 1998)󰡕(린 마굴리스, 이한음, 사이언스북스, 2007, P. 239). (48MMA)]]

분자 생물학의 중심설은 이제 거의 유효성을 상실 했다고 볼 수 있다. (73)

󰋮유전학은 앞으로 어떻게 될 것인가? 73

최근에는 핵산이나 단백질뿐만이 아니라 유전정보가 들어 있지 않은 탄수화물과 지방의 작용을 포함하는 전체 신진대사 작용을 이해할 목적으로 고분자 물질들과 상호작용하는 대사 물질 전체를 가리키는 대사체가 주목받고 있다. 이처럼 단계별로 모은 여러 가지 유형의 정보를 통합해 가다 보면, 결국 마지막으로 어떤 기관이나 생물체의 생리적 기능과 병리적 기능 전체를 가리키는 생리체를 이해할 수 있게 될 것이다. (73)

가능한 한 많이 파악하고 그 변화 전체를 수치화하여 정확하게 측정할 수 있는 능력을 갖추어야 한다. 그러고 나서 그것을 기반으로 분자에서 세포와 유기체를 거쳐 생태계 전체에 이르는 생명세계전체의 복잡성과 상호 관계를 이해하는데 적합한 개념적 틀과 수학적 도구를 개발해야 한다. 이는 ‘시스템 생물학’이 하는 일이다. (75)

시스템 생물학이 발전하려면, .. 정보이론, 시스템이론, 복잡계 이론 등과 통합해야 한다. (75)

이는 약 4세기 전부터 서양 과학의 발달을 이끌어 온 데카르트의 환원주의가 이루어낸 빛나는 성공을 포기하지 않으면서도 수 천 년 전통을 갖고 있는 동양문화에 담긴 지혜를 탐험함으로써, 살아있는 세계에 대한 총체적 접근을 가능하게 해주기 때문이다. [76]

* 더 읽어볼 책 77

- 김창환, 󰡔유전자와 정신세계󰡕, 일조각, 2001

- 김훈기, 󰡔유전자가 세상을 바꾼다󰡕, 궁리, 2001

- 박은미, 󰡔유전자에서 게놈󰡕, 자연사랑, 2003.

- 메트 리들리, 하영미, 󰡔23장에 담긴 인간의 자서전 게놈󰡕, 김영사, 2002. - [매트 리들리 (Matt Ridley, Matthew White Ridley, 1958-), 영국 과학 전문기자. 󰡔23장에 담긴 인간의 자서전 게놈(Genome: The Autobiography of a Species in 23, 1999)󰡕]

- 브렌다 매독스, 나도선 와 진우기, 󰡔로잘린드 프랭클린과 DNA󰡕, 양문, 2004. - [브렌다 매독스(Brenda Maddox, 1932-) 미국 작가, 기자, 전기작가. 󰡔로잘린드 프랭클린(Rosalind Franklin: The Dark Lady of DNA. 2002)󰡕 ].

- 에드워드 에델슨, 최돈찬, 󰡔유전학의 탄생과 멘델󰡕, 바다출판사, 2002. - [에드워드 에델슨(Edward Edelson s.d.,), 󰡔그레고르 멘델: 유전학의 뿌리들(Gregor Mendel: And the Roots of Genetics, 2001)󰡕]

- 제레미 나비, 김지현, 󰡔우주뱀 = DNA󰡕, 들녘, 2002. - [나비(Jeremy Narby 1959) 인류학자, 작가. 스위스에 있는 비영리단체 누벨플라네트(NGO, Nouvelle Planete) 소장이다. 󰡔우주 뱀: DNA와 지식의 기원(The Cosmic Serpent: DNA and the Origins of Knowledge, 1995)󰡕,]

- 제임스 왓슨, 이한음 󰡔DNA: 생명의 비밀󰡕, 까치 글방, 2003. - [제임스 왓슨(James Dewey Watson 1928-), 그는(Watson, J. D)은 베리(Berry, A)와 함께, 󰡔DNA: 생명의 비밀(DNA: The Secret of Life, 2003)󰡕을 썼다.]

* 논술 구술 기출 문제 78.

(48MMA)

**인명, 고유 명사

텔레톤(Un telethon) 텔레비전과 마라톤의 축약어(모-발리즈), contraction des mots television et marathon (donc un mot-valise). 이 프로그램은 창조적 작업을 하기 위해 기금을 모을 목적으로 30시간 텔레비전 방영 프로그램이다. 1950년 미국에서 생긴 개념이다. 프랑스에서는 1987년 근병증성퇴치연합회(l'Association francaise contre les myopathies: AFM)가 한 것이 처음이다. - 많은 나라에서 가끔 이 프로그램을 실행하고 있는데, 주로 특이병 어린이환자의 이름을 걸고 불치병 치료를 위한 기금모금의 방영이다. 아직 우리나라에서는 실행한 적이 없다.

인간게놈프로젝트(Le projet genome humain) 인간 게놈의 DNA (l'ADN du genome humain)서열지도를 완성할 임무로 1990년 실행된 기획이며, 2003년 4월 14일에 완수했다. 1975년 노벨 생리의학상은 탄 둘베코(Renato Dulbecco, 1914-2012), 이탈리아계 미국인 의사가 1986년에 제안했다. / 이 기획은 이어서 Le nouveau projet lance dans la foulee en septembre 2003, ENCODE (en) (Encyclopedia of DNA Elements), donne des resultats importants sur l'ADN non codant humain.

오프레(Charles Auffray, 1951-) 프랑스 탐구자. 까샹(Cachan) 고등사범출신, 생리학과 생화학으로 교수자격 통과, 파리 파스퇴르연구소에서 면역학(l'immunologie)으로 국가박사학위 준비. 포스트닥터과정은 하버드대학에서 했다. 인간게놈프로젝트(projet Genome Humain)에 참여. 그는 이름이 긴, 게놈연구소(Unite de Genomique Fonctionnelle et Biologie Systemique pour la Sante de l’Institut des Sciences Biologiques du CNRS a Villejuif) 소장이다. 저서로는 󰡔인간 유전체(Le genome humain󰡕(Flammarion, 1996), 󰡔생명이란 무엇인가(Qu’est-ce que la vie ?, 1999)󰡕(Le Pommier, 1999), 󰡔Qu’est-ce qu’un gene ?󰡕(Le Pommier 2004),

오즈월드 에이버리(Oswald Avery, 1877-1955)은 캐나다의 의사, 유전학자. 뉴욕의 록펠러 대학교 부속병원에서 근무하였다. [프레더릭 그리피스(Frederick Griffith, 1879-1941) 영국의 의사, 유전학자. 1928년 폐렴쌍구균을 이용한 실험으로 형질전환을 발견자이다. 1944년 에이버리에 의해 DNA가 형질변화의 원인임을 밝혀진다.]

칼 에리히 코렌스(Carl Erich Correns 1864-1933), 독일 식물학자. 1903년 분꽃(en. four o'clock; Mirabilis jalapa: fr. La Belle-de-nuit) 교배 실험을 통해 중간 유전 발견

휴고 드 브리스(Hugo de Vries 1848-1935) 네델란드 식물학자. 달맞이꽃(herbe aux anes: une espece qu'il nomme Oenothera lamarckiana)으로.

[에드워드 에델슨(Edward Edelson s.d.,), 󰡔그레고르 멘델: 유전학의 뿌리들(Gregor Mendel: And the Roots of Genetics, 2001)󰡕(유전학의 탄생과 멘델, 에드워드 에델슨, 최돈찬, 바다출판사, 2002년 12월 30일, 148쪽)]

로절린드 엘시 프랭클린(Rosalind Elsie Franklin, 1920-1958)[38살 요절로 노벨상을 받지 못했다] 영국의 생물물리학자. X선 결정학을 통해 DNA, 바이러스, 석탄, 흑연의 구조를 밝혀내는 데 결정적으로 기여했다.

로버트 홀리(Robert William Holley, 1922-1993) 미국 생화학자. 고빈드 코라나(Har Gobind Khorana, Hargobind Khorana, 1922–2011) 인도출신 미국인 생화학자. 마셜 니런버그(Marshall Warren Nirenberg, 1927–2010) 미국 생화학자 유전학자. 이들은 1968년도 노벨 생리학상 수상자이다.

자콥(Francois Jacob, 1920-2013), 󰡔생명체의 논리: 유전의 역사(La Logique du vivant, une histoire de l’heredite, 1970)󰡕, 그와 르보프(Andre Michael Lwoff, 1902-1994), 모노(Jacques Lucien Monod, 1910-1976)가 1965년 노벨의학 생리학상을 받다.

빌헬름 요한센(Wilhelm Johannsen, 1857-1927) 덴마크의 식물학자. 󰡔정밀 유전학 원리(Elemente der exakten Erblichkeitslehre. 1909)󰡕, 1909년 그는 다윈의 극미유기체(pangen, 極微有機體)개념 - 유전에 참여하는 유기체 집합의 개념 - 에 반대하여 유전자(das Gen, le gene)개념을 창안했다. 1911년 유전자형(das Erbgut, genotype) 표현형(der Phanotypus, phenotype)의 개념도 정의했다.

콜린 맥클로드(Colin Munro MacLeod, 1909-1972) 카나다 출신 미국 유전학자. [1944년 에이버리에 의해 DNA가 형질변화의 원인임을 밝혀진다. 이 작업의 협력자]

[브렌다 매독스(Brenda Maddox, 1932-) 미국 작가, 기자, 전기작가. 󰡔로잘린드 프랭클린(Rosalind Franklin: The Dark Lady of DNA. 2002)󰡕 ].

맥클린 맥카티(Maclyn McCarty, 1911-2005) 미국 유전학자. [1944년 에이버리에 의해 DNA가 형질변화의 원인임을 밝혀진다. 이 작업의 협력자]

멘델(Gregor (Johann) Mendel, 1822-1884) 오스트리아의 식물학자, 식물실험자. - 완두콩( les pois)을 이용한 7년의 실험을 정리하여 1865년에서 1866년 사이에 유전학 법칙을 발표. 1900년 유럽의 식물학자 (독일의) 칼 에리히 코렌스(Carl Erich Correns, 1864-1933), (오스트리아의) 에리히 체르마크-세이세네크(Erich von Tschermak-Seysenegg, 1871-1962), (네델란드의) 휴고 드 브리스(Hugo de Vries 1848-1935) 등이 각각 멘델과 비슷한 결과를 얻어내고 34년 전에 발표된 실험결과와 개괄적인 원리를 문헌에서 찾아냄으로써 그는 죽은 뒤 명성을 얻게 되었다.

프리드리히 미셰르(Johann Friedrich Miescher, 1844-1895) 스위스의 생화학자. 그는 핵산(la nucleine)이름을 [1869년] 창안했는데 나중에 핵산(acide desoxyribonucleique, ADN)이란 정식명칭이 등장한다.

모건(Thomas Hunt Morgan, 1866-1945) 미국의 유전학자. 생물의 유전형질을 나타내는 유전자가 쌍을 이루어 염색체에 선상배열을 하고 있다는 염색체지도를 초파리(Drosophila)의 실험으로 입증하였다(1909). / 모건(Morgan), 슈터트반(Sturtevant, 브릿지(Calvin Bridges), 뮐러(H. J. Muller), 󰡔The Mechanism of Mendelian Heredity, 1919)󰡕. / 1933노벨 생리의학상 수상. 󰡔발생학과 유전학(Embryology and Genetics, 1924󰡕. 󰡔실험 발생학(Experimental Embryology, 1927󰡕 .

[나비(Jeremy Narby 1959-) 인류학자, 작가. 캐나다 몬트리올 출생 스위스에서 자라다. 스위스에 있는 비영리단체 누벨플라네트(NGO, Nouvelle Planete) 소장이다. 󰡔우주 뱀: DNA와 지식의 기원(The Cosmic Serpent: DNA and the Origins of Knowledge, 1995)󰡕(우주뱀=DNA:샤머니즘과 분자생물학의 만남, 제레미 나비, 김지현, 들녘,2002년 03월 10일, 356쪽), 󰡔Shamans Through Time: 500 Years on the Path to Knowledge (2001)󰡕 ]

라이너스 칼 폴링(Linus Carl Pauling, 1901-1994) 미국 화학자. 노벨 화학상과 노벨 평화상 혼자서 노벨상을 두 번 받은 유일한 사람이다. DNA의 구조를 밝혀내 노벨상을 받은 제임스 왓슨이 자신이 쓴 󰡔이중 나선(Double Helix)󰡕에서 라이너스 폴링을 "당시 생화학 분야의 권위자였으며, 가장 높은 수준의 연구를 진행하고 있었다"고 평가하였다. - [마리 퀴리는 물리학상을 남편과 함께 받았고, 존 바딘은 두 번의 물리학상을 다른 사람과 함께 받았으며 프레데릭 생어도 1980년에 다른 사람과 함께 받았다.]

[매트 리들리 (Matt Ridley, Matthew White Ridley, 1958-), 영국 과학전문기자. 󰡔23장에 담긴 인간의 자서전 게놈(Genome: The Autobiography of a Species in 23, 1999)󰡕(전성수, 김영사, 2001-01-05, P. 410)]

클로드 섀넌(Claude Elwood Shannon, 1916-2001) 미국의 응용수학자, 컴퓨터과학자. 미국 전자통신시대의 서막을 연 인물로, '디지털의 아버지'. 최초로 0과 1의 2진법, 즉 비트(bit)를 통해 문자는 물론 소리·이미지 등의 정보를 전달하는 방법을 고안하였다.

에리히 체르마크-세이세네크(Erich von Tschermak-Seysenegg 1871-1962) 오스트리아 식물학자. 완두콩(des pois)으로 유전법칙 발견

제임스 왓슨(James Dewey Watson 1928-)은 프랜시스 크릭(Francis Harry Compton Crick, 1916-2004)과 모리스 윌킨스(Maurice Hugh Frederick Wilkins, 1916-2004)와 함께 1953년 DNA의 이중 나선 구조를 발견[왓슨 27살 나이다] / 이 세 학자는 모두 영국인이다./왓슨(Watson, J. D)은 베리(Berry, A)와 함께, 󰡔DNA: 생명의 비밀(DNA: The Secret of Life, 2003)󰡕을 썼다.

노버트 위너(Norbert Wiener, 1894-1964년) 미국의 수학자, 전기공학자이다. 매사추세츠 공대 교수. 기계와 기계 사이 정보교환으로부터 신경조직의 교환의 연구로 사이버네틱스(Cybernetics)의 제창자.

(48MMA)

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