발효의 책 51 게놈은 어떤 생물의 유전자 1 set

[YDfamily]

51. 게놈은 미생물의 설계도

2003년에 인간 게놈(genome) 해독의 뉴스가 매스컴에 보도되었다. 게놈이란, 어떤 생물의 유전자를 전부 모은 1세트를 의미하는 단어이다. 게놈의 해설은, DNA를 해석하는 기구와 그 결과를 해석하는 컴퓨터 기술의 급속한 진보에 의해 가능하게 되었다. 사람의 경우, 게놈의 길이는 약 30억 염기쌍이나 있다. 미생물의 게놈은 매우 작고, 수백만 염기쌍 정도의 길이이다. 이 중에 그 미생물이 살아 가는 것에 필요한 모든 종류의 효소의 설계도(유전자)가 쓰여 있는 것이다.

대장균의 경우, 유전자의 수는 4300개 정도로 어림잡아져 있다. 결국 4300개 정도의 효소 반응의 조합으로 대장균이라고 하는 생명 현상이 성립하는 것이다. 무엇보다, 모든 효소가 언제나 작용하고 있는 것은 아니다. 게다가 게놈 해독의 결과, 어떤 조건 하에서 약 4300개의 대장균의 유전자 각각이 작용하고 있는지 작용하고 있지 않는지를, 한눈에 보는 것이 가능하게 하는 수법(DNA Array법)도 개발되었다.

바이오 테크놀로지에 이용되고 있는 미생물의 게놈도 다수 해독되고 있다. 그 결과, 지금까지 이용 가능한 미생물이 “이러한 구조로 무언가를 만들고 있었던 걸까” 라고 납득시킬 수 있는 예가 여러 개 발견되어 왔다. “이렇게 하면 더욱 개량 가능한 것은 아닐까” 라고 생각되는 것도, 만이 나왔다. 또한, 지금까지의 생물학은 생물을 구성하는 부품을 취출하여 해석하고, 전체를 이해한다고 하는 흐름이 주류였는데, 전체의 설계도가 먼저 밝혀지게 된 것을 계기로, 전체로서 어떠한 것이 일어나 있을까를 연구하는 학문도 가능하게 되었다.

단, 설계도가 모두 알게 되었다고 해서, 그 모든 역할이 알게 되는 것은 아니다. 효소의 설계도인 것은 확실하여도, 여기에 쓰여 있는 효소가 실제로 어떤 역할을 담당하고 있을까 완전히 알지 못하는 부분이 게놈의 절반 정도에 해당된다.

요점 BOX
게놈은 어떤 생물이라고 하는 생명 현상의 설계도
게놈 정보에는, 그 작용이 불명한 부분이 아직 남아 있다.

<게놈은 생물의 유전자를 합친 1 세트>

게놈에는, 필요한 효소가 필요한 때에 만들어지도록 조절하는 역할을 갖는 부분도 있다.

컴퓨터나 해석 기기의 진보로 게놈의 해독이나 유전자의 작용을 관찰할 수 있게 되었다. 더욱 연구가 진행되면, 미생물 중에 작용하고 있는 모든 효소의 역할이 밝혀지게 된다.