생리의학 노벨상이 만든 세상/생명의 나무 7

진화하는 생명의 나무(3) : 박테리아가 인간으로 진화

youtu.be/NleEzz_3NfE 생명의 나무가 여러 가지로 변화되는 것이 당연한 일이지만 앞에서 거론된 모든 것을 종합하는 새로운 형태가 제시되기 시작했다. 근래의 생명의 나무는 '생명의 세 번째 왕국'까지 등장한다. 한마디로 '아르케이아'가 독립적으로 그려지는 것이다. 워즈는 이를 '빅 트리(big tree)'로 다루었다. 그는 170종이 넘는 유기체들의 분자 서열로 검토하여 1980년 「원핵생물의 계통」이란 논문을 발표했다. 그의 논문 주제는 세 가지이다. ① 진화에 16S rRNA가 중요한 역할을 했다. ② '원핵생물'은 의미 없는 분류이므로 대신 박테리아, 아르케이아, 진핵생물로 분류했다. ③ 린 마굴리스의 내공생이 옳았다. 여기에는 미토콘드리아와 엽록체가 된 박테리아가 포함된다. 이것은 다..

진화하는 생명의 나무(2) : 박테리아가 인간으로 진화

youtu.be/x0RHq9euEdk 분자 수준에서 진화 즉 ‘생명의 나무’를 연구하는데 결정적인 역할을 한 것은 DNA가 이중나선이라는 것을 발견한 프랜시스 크릭이 제안한 것으로부터 출발했다 해도 과언이 아니다. 그는 뉴클레오티드 염기의 네 개의 알파벳 A,C,G,T에서 어떻게 모든 단백질이 조립될 수 있느냐에 의문을 보냈다. 그는 이를 1957년, 런던 대학교에서 열린 실험생물학회의 연례 심포지엄에서 발표했고 1년 후 「단백질 합성에 관하여」라는 논문으로 자신의 생각을 발표했다. 크릭이 왓슨과 함께 DNA가 이중나선을 발견한 1953년에서 단 4년 후로 이 논문은 생물학의 이론적 근거를 바꿀 수 있는 파괴력을 갖고 있다고 평가되어 심지어 뉴턴의 『프린키피아』와 비교될 정도였다. 그는 이 논문에서 DN..

진화하는 생명의 나무(1) : 박테리아가 인간으로 진화

youtu.be/crseg5daOwM 유전자 분야의 획기적인 발전 즉 생명체의 기원에 대한 정보가 축적되자 다윈이 그린 생명의 나무에 많은 학자들이 도전했다. 생명체의 신비를 가장 쉽게 이해할 수 있는 단서가 되기 때문이다. 장구한 생명체의 역사를 거슬러 올라간다. 생명의 기원을 연구하는 학자들은 지구에서 일단 생명체가 태어난 이후 몇 가지 중요한 4단계를 거쳐 궁극적으로 현재의 인간이라는 동물이 태어날 수 있었다고 설명한다. 이들 각 단계의 세부사항과 상대적 중요성, 정확한 순서는 아직까지 격렬한 논쟁의 대상이지만 유기물의 합성, 중합체 합성, 세포막 그리고 자기 복제 능력이다. 자기 복제 능력이 중요하다는 것은 일단 태어난 생명체는 반드시 죽는다는 것이다. 인간의 1세대를 과거처럼 대체로 20년으로 ..

생명의 나무, 들여다 보기(4) : 돌연변이 이야기

youtu.be/Jm0eyF6Eohk 멘델의 법칙이 세상에 다시 알려졌지만 당시에도 많은 학자들이 멘델의 법칙을 받아들이지 않으려고 했다. 그러나 각지에서 연구가 진행될수록 점차 많은 사람들에게 멘델의 가설이 받아 들여졌는데 그것은 멘델이 다윈처럼 옳은 길을 들어섰기 때문이다. 멘델의 연구가 빛을 발하기 시작한 것은 인간에게도 이들 결과가 적용되기 때문이다. 특히 상처가 난 후 피가 잘 멎지 않는 혈우병에도 적용된다는 것이 큰 화제를 불러 일으켰다. 이 병이 있는 사람은 사소한 상처에도 피를 많이 흘렸기 때문에 치명적인데 러시아 니콜라이 2세 황제의 아들 알렉스가 혈우병을 앓고 있으므로 유럽에서 매우 잘 알려진 병이었다. 고대로부터 혈우병(혈우병A)은 유전된다는 것이 잘 알려져 있었다. 유대인의 풍습에 ..

생명의 나무, 들여다 보기(3) : 유전학의 등장

youtu.be/-7aXFD5-sJM 멘델의 중요성은 유전의 기본적인 원리를 발견했고 그의 결과를 바탕으로 세포생물학과 결합된 유전학이라는 학문을 태동시켰다는데 있다. 이를 다시 설명한다면 멘델의 법칙은 형질의 유전은 절대로 변형되거나 사라지지 않는 유전 요소에 의하며 이것은 일정한 수로 표현할 수 있는 규칙에 따라 자손에게 유전된다는 것이다. 다윈은 부모의 형질이 자식의 몸 안에서 완전히 융합되는 것으로 알고 있었으므로 빨간 꽃에서 얻은 씨로 흰 꽃을 피우는 현상을 설명할 수 없었다. 이 문제를 멘델이 매끄럽게 해결해 준 것이다. 진화론에서 제기된 다윈의 고민을 다시 한 번 설명한다. 유전자라는 단어조차 태어나지 않은 시대의 다윈은 흑인과 백인이 결합하면 융합이 일어날 것으로 생각했다. 금발 속에서 한..

생명의 나무, 들여다 보기(2) : 형질은 유전된다

youtu.be/FvHNV8ROq6M 20세기에 들어와 인간의 삶을 획기적으로 바꾼 두 가지를 꼽으라면 거의 모두 컴퓨터와 유전자 연구를 꼽는다. 그 중에서도 유전자 연구는 인간을 포함한 생명체가 무엇인가를 근본적으로 알려줄 수 있다는 데 큰 의의가 있다. 다윈이 세상을 떠나기 불과 2주 전 영국 미들랜즈 지방의 연못에 사는 물방개 다리에 찰싹 붙은 손톱만 한 조개에 관해 짧은 논문을 썼다. 이것이 다윈의 마지막 저술이었다. 다윈에게 물방개를 보낸 사람은 젊은 제화업자이자 아마추어 박물학자인 월터 드로브리지 크릭이었다. 드로브리지 크릭은 지구상에 살고 있는 생명체에 대한 기존 상식을 전면적으로 바꾸어 준 프란시스 크릭(Francis Harry Compton Crick, 1916~2004)의 할아버지이다...

생명의 나무, 들여다보기(1) : 세포로 만드는 생명체

youtu.be/P15NijWKx-I 현재까지 우주는 네 가지 힘 즉 전자기력, 강력, 약력, 중력으로 구성되었다고 알려진다. 이 힘들이 빅뱅이후 138억 광년을 통해 현 우주를 지배하고 있는데 학자들의 염원은 이들을 하나의 이론으로 묶는 것이다. 한마디로 간단한 수식으로 이를 표현하자는 것이다. 소위 대통일이론인데 아직 만인이 공감하고 지지하는 대통일 이론은 태어나지 않았다. 일예로 아인슈타인이 에너지는 질량이 변화한다며 그야말로 간단한 식으로 제시했다. 바로 E=mc2것이다. 질량에 광속의 제곱을 곱한 것만큼 에너지가 나온다는 뜻인데 이렇게 간단한 식으로 우주의 에너지를 설명했으므로 환호한 것이다. 그러한 천하의 아인슈타인도 통일장 이론을 만들지 못했다. 그것은 중력 때문이다. 지구인들이 살면서 중력..