『생명 과학①: 레트로바이러스』 (머리말: 주승환 엮음)

[안젤로]

(2023/05/20  출판예정임) 

먼저, 제가 최근에 엮어 출판에정인, 그 책의 머리말을 PDF 파일로 회워님들에게 소개합니다. 

생명과학① - 레트로바이러스 (머리말) (4).pdf

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머리말

이 책은 엮은이의 블로그 <주승환 마당>에 게시 되었던 기사들 중 일부를 뽑아내어 엮은 것이다. 슈퍼마켓을 방문한 고객들이 전시 된 상품들 중에서 선호하는 품목들을 쇼핑 하듯, 엮은이 나름대로, 거기 관련 기사들 중의 일부를 한 장바구니 속에 담아 놓았다. 혹여 독자들이 이 책을 읽으시다가 번역이 잘 못 되었다 거나 설명이 부족하다고 생각드실 때에는 언제든지 엮은이의 블로그에서 영문의 본문을 실시간 찾아 읽으실 수 있다. 그런 편의를 위해 각 기사마다 바코드를 곁들인다.

과학기술정보는 그 원리의 주창자, 쉽게 풀어쓴 원리, 접근성, 신뢰성 그리고 출처 등이, 최우선이다. 이 책은 그 점에서 기존의 교양서적들과는 유별나다. 여기서 다룬 모든 관련 기사 내용들의 원문들은 이 책을 구독하시는 독자들이 인터넷─“주승환 마당”─에서 실시간 접근이 가능하다. (편집 사정으로 [그림. 설명] 들 중, 그림들의 일부가 본의 아니게 축소 되었으므로, 원하실 경우, 제 블로그의 칼라 그림들을 참조 바람.)

<주승환 마당>은 본인이 1998년 한국지질자원 연구원을 명예 퇴직 하고 나서, 2004년 ‘다음 블로그’ 가 개설 되면서 처음 게시 되었으며, 최근 그 사이트의 종료로, 네이브 블로그에서 같은 이름으로 계속 이어진다. 그 게시 목적은 퇴직 당시, 우리 정부의 에너지 정책에서 가장 두통거리로 여겨졌던, ‘저준위방사성폐기물 처분장’ 또는 ‘방폐장’을 본인의 고향에서 유치 하도록 고향 주민들을 계도 하려던 목적이었다. 처음 게시 글에는 ‘원자력 세상’ 이야기에 열중 했었지만, 그 방폐장이 2007년 경주시로 지정 되고 난 이후로 ≪사이언티픽 아메리칸 Scientific American≫ 에 실린 기사들 중 엮은이가 읽고 싶었던 일부를 [한글 버전]으로 계속해서 옮기고 있다.

1845년 8월 28일 최초로 발행 되었던 한 월간잡지 ≪사이언티픽 아메리칸≫은 지금도 과학 기술 분야의 최첨단 기사들을 발간해 오고 있으며, 전 세계적으로 약 3백만 독자들이 그 잡지를 애독하는 것으로 알려진다.

<주승환 마당>은 다양한 카테고리의 글들로 분류 된다: 그들 중에는 “치매자료” 도 낀다; 엮은이 나름의 실수로 우리 가족들에게 엄청난 정신적인 그리고 물질적인 피해를 입히고 있는 그 사건 이다.

이 책은, 그 “치매자료” 카테고리 중에서, 최근에 ‘에이즈-백신’ 카테고리로 재분류 되었던 기사들 중의 일부이다. 책 이름을 「생명과학①: 레트로바이러스」 라고 붙인 것은, 그 레트로바이러스들이 그 에이즈를 일으키는 주범일 뿐만 아니라 치매를 일으키는 원인 바이러스로도 알려지기 때문이다. “생명과학”은 앞으로 한 시리즈로 이어질 것이다. 특히, 여기 4, 5 그리고 6 장의 기사들은 코로나-19 바이러스에 대한 독자의 이해를 돕는 데 한 몫을 하게 될 것이다.

이 책은, 그 코로나-19 로 전 세계가 함께 고통을 겪고 있는 상황에서, 지난 20세기 후반에 전 세계가 몸살을 경험했던, 에이즈에 관한 기사들이 중심을 이룬다: 모두 9 건 (장) 의 기사들이다. 각 주제 와 관련되는 기초 원리들 중의 일부는 그 기사의 저자들마다 거듭 언급─마치 음악 가사들의 후렴처럼─한다. 생물학을 전공하시는 학생 독자들에겐, 자신들의 과제물 작성 때, 관련 연구 문헌들로써 인용 가능한 다수의 내용들도 있다. 그 거듭하는 부분들은 다소 지루한 내용이 될 수도 있을 것이다. 하지만, 똑같은 그 원리를 한 생물작용의 설명에 적용하는 각각의 그 기사는, 이 책의 엮은이에겐 조금씩 다르게 느껴진다.

─9 건 기사들 중에서

1.생화학 과 2.유전학 (유전자로 불리게 된 내역 그리고 유전자의 구체적인 정의도 기술 함) 은 바이러스학이 탄생하기 이전의 배경들이다. 그 기사들은 ≪사이언티픽 아메

리칸≫ 잡지가 20세기 전반기─1900년∼1950년─동안 자연과학 분야들이 발전 해왔던 내용들을 특집기사로 다룬 것들 중에서 쇼핑 했다. 그 기간은 미국이 ‘맨해튼 프로젝트’란 이름으로 원자폭탄을 개발 했던 기간이며, 그 프로젝트는 모든 자연과학 분야 발전의 견인차 역할을 했었다. 3 장은 인류 조상들과 함께 살아온 헤테로바이러스 heterovirus 이야기다. 4 장은 유전 정보의 흐름에서, 그 흐름이 RNA 로부터 DNA 쪽으로 거꾸로 흐름의 메커니즘들, 즉, 레트로바이러스 retrovirus (이 책 제목) 들을 발견 해냈던 기사이다. 5 장은 첫 사람 레트로바이러스의 발견 이야기이다. 6 장은 레트로바이러스 와 에이즈에 관련되었던 내용들이다. 7 장은, 이 책 다음으로 이어질, 가칭, “생명과학➁: 항원-항체-백신 삼국지“ 내용이지만, 에이즈의 백신 내용이므로 이번 장바구니에 담았다. 8 장은 전염 병들 과 그것들의 질병들을 일으켰던 그 사회학적인 배경을 취재 했던, 한 언론인의 기사이다. 마지막 9 장도 그녀가 쓴 기사이며, 특정한 질병들의 백신 접종들은 해당 질병뿐만 아니라 다른 질병의 면역에도 영향을 미친다는 재해석된 백신들 이야기 이다.

─각 장의 인상적인 대목들─

1. 생화학: “저자는 1903년 초에 대학 공부를 시작했고 지금은 1950년에 은퇴 할 것이다. 이 반세기 동안 저자는 생화학이 생물학의 그리고 의학의 한 별개의 분야로 등장 하는 것임을 보았다. 50 해들 전에, 과학의 그 주된 분야들에서 모든 진전을 검토 할 때, 아무도 생화학에 대한 2 개의 별개의 설명을 작성 하도록 요청 받진 않았을 것이다. 생명체의 그 화학은 그때, 생리학 physiology 의 그 연구의 일부에 지나지 않았다.” (17 쪽)

“효소 화학 Enzyme chemistry 은 다른 흥미로운 측면들도 많다. 여기서는 효소들의 물리 화학적인 성질 그리고 그 반응 메커니즘을 과학적으로 설명할 공간은 없지만, 많은 효소 단백질들의 그 완벽한 정제 complete purification 그리고 결정화 crystallization 분야에서 그 큰 진전은 틀림없이 언급 돼야 한다.” (28 쪽)

2. 유전학: “유전학 genetics 은 현대 생물학의 한 초석이 되었다. 핵 물리학 nuclear physics 처럼, 유전학은, 독특하게 세기의 한 과학이다. 확실히, 유전학의 창시자인, 그 오스트리아 사람 수도사 그레고르 멘델 Gregor Mendel 은 1865년 그의 완두콩 실험 experiments with peas 에서 그의 역사적인 결론들을 보고했지만, 아무도 당시엔 그것들 쪽에 주목하질 않았다.” (36 쪽)

“따라서 그 유전자는 마침내 한 국소적인 거주지 와 분명히 실재하는 존재 tangible existence─그것은 더 이상 세습의 일부 추상적인 단위가 아니었다─가 되었다; 그것은 한 염색체 속에 들어 있는 한 재료의 씨알 이었다. 이 씨알의 그 화학적인 성질은 무엇일까? 이 질문은 다양한 기법들을 사용하는 다수의 연구진들에 의해 탐구 되었다.” (43 쪽)

3. 한 바이러스의 천연 역사: “그 20세기 절반 동안 천연 역사는 여전히 모험을 뜻하지만, 늘 여행하는 것은 아니다. 사람들이 세계의 오지까지 동식물들을 계속 찾고 다니는 동안 실험실 벽들 안에서 모든 탐구를 수행하는 사람들도 많다. 그 곳에서 그들은 파타고니아의 그 생명체만큼이나 매혹적인 이상한 알려 지질 않은 유기체들 organisms 의 그 흔적들 tracks 을 뒤쫓고 있다.” (52 쪽)

“이 기사를 쓴, 필립 과 에밀리 모리슨에 의하여, 그 헤르페스 바이러스가 발견 되었던 방법에 대한 그 이야기는, 그 자체뿐만 아니라 또한 그것의 연구에서 사용 되었던 그 방법론들 그리고 얻어냈던 결과들이 질병 모두의 생물학적인 본질을 이해하려고 하는 쪽에 기본이 되기 때문에 흥미롭다.” (53 쪽)

4. RNA-전향적 DNA 합성: “DNA 의 그 나선 구조의 공동 발견자들 중의 한 명인, 프랜시스 크릭 Francis Crick 은, 원래의 유전 정보가 핵 산으로부터 핵 산 쪽으로, 그리고 핵 산으로부터 단백질 protein 쪽으로 전달 될 수 있지만, ‘한번 정보가 단백질 속으로 전달 되었다면 그것은 다시 밖으로 나올 수 없다 once information has passed into protein it cannot get out again’ 라고 제안 했었다. 즉, 정보는 단백질로부터 단백질 쪽으로 또는 단백질로부터 핵 산 쪽으로 옮겨질 수 없다는 것이다. 이것들의 개념들은 분자생물학의 그 ‘중심 교리 central dogma’ 로 알려 지게 되면서 단순화 되었으며, 이는 유전 정보가 DNA 로부터 RNA 쪽으로 단백질 쪽으로 순차적으로 옮겨진다고 주장했다.” (70 쪽)

“저자가 여기서 설명 하고자 하는 것은 다음과 같다. 저자는 원래 RNA 로부터 DNA 쪽으로 정보의 흐름을 제시 했었던 것이며, 그 이후로 그 정보의 그 ‘거꾸로’ 흐름이 일어날 뿐만 아니라, 유전 정보가 DNA 가 아닌 RNA 로 암호화 되는, 한 상당한 규모의 동물 바이러스들의 그룹의 수수께끼 같은 행동을 설명한다는 강력한 증거를 대주었던 실험을 설명할 것이다.” (71 쪽)

5. 그 첫 사람 레트로바이러스: “사실, 여러 해들 동안, 유전 정보는 오직 한 방향으로만 흐를 수 있다고 믿어졌고, 그리고 이 명제는 분자생물학의 ‘중심 교리 central dogma’로 알려져 있었다. 하지만 얼마 전에, 그 중심 교리는, 그 상투적인 순서를 뒤바꾸는 생물학적인 대상물체들의 한 그룹의 그 발견에 의해 뒤집어졌다. 이름하여 레트로바이러스들 retroviruses 이라고 불리는, 그들의 유전적 보완 체 genetic complement 는 RNA 로 이루어져 있다. 그것들은 또한 DNA 를 만들기 위한 한 효소─역 전사효소 reverse transcriptase─를 담고 있는데, 이것은 숙주 세포의 염색체에 통합 되어 바이러스 복제의 기초가 된다.” (108 쪽)

“그 최초의 사람 레트로바이러스들에 대한 우리의 자라나는 지식은 1910년부터 시작 되었던 한 탐색의 그 결과이다. 그것의 긴 역사 속에서 하나의 일화─HTLV-I 의 그 분리 와 한 사람 암 쪽에 그것의 연관─는 중요 했었다. 그것의 성취는 두 가지 전제 조건들에 달려 있었다. 첫 번째, 그 바이러스에 대한 한 민감한 분석법은, 역전사효소의 그 발견에 의해 대주게 되었다. 그 두 번째는 그 실험실 속에서 T 세포들을 자라나게 하는 한 방법론의 확립이었다.” (149 쪽)

6. 그 에이즈 바이러스: “그것은 한 현대의 역병 modern plague 이다; 그 20세기 후반의 첫 번째 대유행병이다. 역학자들에 의하여─면역결핍 증후군에 의한 그 질병 쪽에 주어졌던─그 소름 끼치는 망령은 어스서한 머리글자인 에이즈 AIDS 로 단축되었다. 1981년에 처음 과학적으로 설명되었던, 에이즈는 아마도, 1950년대까지만 해도 중앙 아프리카에서 시작 되었던 사람들의 한 새로운 감염의 그 결과물이 였을 것이다. 거기서부터 그것은 아마도 카리브 해 쪽으로, 그 이후에 미국 과 유럽으로 퍼진 것일 것이다.” (152 쪽)

“그 아교질 세포들은 그 신경씨알들 그리고 신경씨알 과 대뇌 백질 white matter (뇌 조직의 그 두 개의 주된 모양새들 중의 하나) 의 손실 결과로부터 일어나는 병소들 lesions

을 둘러싸고 있다. 그 바이러스가 어떻게 그러한 해부학적 바뀜들을 일으키는 지는 이해 되질 않는다. 또한 그 바이러스로 인한 구조적인 이상 현상들의 그 상대적으로 제한 되었던 범위는 치매 dementia 그리고 일테면 다발성 경화증 multiple sclerosis 과 같은 다른 신경학적인 증후군들의 흉내 내기 mi-

micry 도 낀 한 광 범위한 증상들을 어떻게 발생시키는지도 알려져 있질 않다. ” (179쪽 추가)

7. 에이즈에서 그 면역 시스템: “어떻게 그 에이즈 바이러스가 하나의 연결고리를 손상 시킴으로써 그 면역 시스템을 통째로 붕괴시킬 수 있을까? 그 대답은 면역에 참여하는 혈액 세포들의 각기 다른 등급들 가운데서 상호작용의 그 복잡한 거미줄로 얽히고 설킨다. 그 면역 체계는, 그들이 감염시키는 미생물들 과 그 세포들을 죽이고, 그들에 감염 되었던 악성 세포들 malignant cells 을 파괴 시키면서 그리고 잔해들을 제거 하는 유연 하지만, 매우 구체적인, 그 방어 메커니즘이다. 그것은 항원들 antigens, 또는 외래물질 분자들 foreign molecules 을 인식하고, 그 항원의 그 본성 nature 에 따라 바뀌는 한 반응을 증가시켜 줌으로써 그러한 위협들을 정상 조직과 구별 해낸다.” (195 쪽)

“한 침입하는 바이러스는 보통 이것들의 세포 요소들의 한 복잡한 상호작용을 불러일으킨다. 그 현상의 그 복잡성을 이해하기 위해, 일테면 홍역과 같은 한 일반적인 바이러스 감염 쪽으로 그 면역 반응을 추적해 보는 것도 일리가 있다. 홍역 바이러스에 감염 되었던 세포들은 인터페론들 interferons 로 알려진 단백질들을 숨겨 놓는다. 이것은 그 홍역 감염에 맞선 한 1차 방어선을 자극 시킨다; 천연 살해 세포들이다. 그들의 활동은 감염 하루나 이틀 후에 최고조에 이른다. 그 대식세포들은 그 다음 전염 병과의 전쟁을 치루는 전투 요원들로 된다.” (205 쪽)

8. 미국 전염 병: “과학자들 과 공중 보건 당국자들은 일테면 가난 과 생활 환경 그리고 같은 사회적 요소들이 전염 병에 엄청난 역할을 한다는 것임을 인정하기 시작 했지만, 그 둘 사이의 연관성을 직접적으로 조사하는 연구는 거의 없었다. ‘이것은 확실히 위험 뒤에 놓인 일종의 거시적인 요소이지만, 많은 연구에서 특별히 검토 되진 않았다’ 라고 토론토에 있는 마이클스 병원의 도시 건강 솔루션 센터 소장 스테판 황 Stephen Hwang 의 말이다.” (264 쪽)

“미국은 천연두, 콜레라 그리고 소아마비의 초기 전투들 이후 많은 진전을 이루었다. 하지만 현대 의학은 만병치료제 panacea 는 아니다. 미생물의 삶은 그들이 괴롭히는 사람들의 삶처럼, 그들의 환경에 의해 모양새를 이룬다. 그리고 그것들의 환경들은 밀접하게 연관되어 있다. 국가가 취약한 시민들로부터 자원을 깎아 내리면서, 그것은 자신도 모르게 그들 사이의 전염 병의 힘을 풍부하게 길러준다.” (275 쪽)

9. 재해석 되었던 백신들: “1979년, 비사우에서 한 건강 감시 프로젝트를 시작 하자말자, 한 젊은 아비는 홍역이 그 영역에서 매 4 명의 아기들 중 1 명을 죽이는 것을 바라보았다. 그것은 그가 첫 번째 시체를 보았던 그 해였으며, 그리고 그는 더 많은 시체들을 보았다.” (286 쪽)

“홍역들이 사라진 후에도 면역 접종을 받은 어린이는 접종 하질 않았던 또래들보다 다른 감염들에서 생존 할 확률이 더 높았다. ‘그것은 결코 불가능 하다고 생각해왔던 것을 갑자기 볼 수 있는 순간들 중의 하나였다’ 라고 회상 한다. 아비 와 그의 동료들은 아프리카에서의 홍역 예방 접종 캠페인이 쓸모 없다는 이론을 반박 하는 란셋 저널에 편지를 보냈다.“ (289 쪽)

주승환

1937.08.20. 경북 울진군 울진읍 고성리 출생

1960.02. 경북 울진고등학교 수석 졸업

1965.02. 한양대학교 원자력공학과 졸업

1984.02. 한양대학교 대학원 원자력 공학박사 학위 취득

1965.03.-1976.05. 과학기술처 국립지질조사소 광업연구사

1976.05.-1998.04. 한국지질자원연구원 책임연구원

1970.11.-1971.06. 미국지질조사소 암석연령측정기술연수 (미국 A.I.D.자금)

1974.04.-1975.03 서독연방지구과학연구소 객원연구원 (한독기술협력자금)

1980.10. 제18회 국가기술자격검정시험 전체수석합격 (방사선관 리 기술사)

1983.03.-1993.03. 한국기술사회 제13-14대 이사

1983.12. 방사선취급감독자 면허 취득 (과학기술처)

1994.-2013. 한국기술사회 홍보위원

1998.07.-1999.08. 세안기술(주) 연구소장

1999.09.-2012.07. 고려공업검사(주) 연구소장

2012.08.-현재 주식회사 코라솔 기술고문

2006.02.27. 국무총리 표창장 수상 (행정자치부)

<저서> 「라돈 방사능과 생활환경」 주승환·제원목 (계축문화사; 1995)

「누설현장 ; 위험 요인과 안전조치」 주승환 (백산출판사; 1999)

<엮서> 「기본 틈새 시험」 주승환 (백산출판사; 2002)