2015년 노벨 화학상은 DNA 손상을 복구하는 메커니즘을 연구한 과학자들에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 7일 노벨 화학상 수상자로 토마스 린달(왼쪽·77) 영국 암연구소 명예수석연구원, 폴 모드리치(가운데·69) 미국 듀크대 교수, 아지즈 산자르(오른쪽·69) 미국 노스캐롤라이나 의대교수 등 3명을 선정했다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이들 3명의 과학자는 세포가 손상된 DNA를 복구하면서 유전자 정보를 보호하는 메커니즘을 발견함으로써 새로운 암 치료 방법을 개발하는 데 도움을 줬다”며 공로를 높이 평가했다. 린달 교수는 1938년 스웨덴 스톡홀름에서 태어나 1967년 카롤린스카연구소에서 박사학위를 받고 1978~1982년 예테보리대 의대 교수로 재직했다. 이후 영국 암연구소와 프랜시스 크릭연구소 명예수석연구원으로 근무했다. 모드리치 교수는 1946년 미국에서 태어나 1973년 스탠퍼드대에서 박사학위를 받은 뒤 듀크대 의대에서 생화학 석좌교수와 하워드휴즈 의학연구소에서 근무했다. 미국·터키 이중국적자인 산자르 교수는 1946년 터키 사우르에서 태어나 1977년 미국 텍사스대에서 박사학위를 받은 뒤 노스캐롤라이나 의대에서 생화학 및 생물리학을 석좌교수로 재직하면서 DNA 복구와 생체리듬 조절에 관해 연구했다. 인간을 포함한 모든 생명체는 유전정보를 포함한 기본단위인 DNA로 이뤄져 있다. DNA는 자외선이나 방사선, 활성산소, 알코올이나 담배연기 같은 외부 자극은 물론 노화로 인해 끊임없이 손상되고 있다. 일반적으로 세포 DNA가 손상될 경우 스스로 복구하지만 복구 기능에 장애가 생길 경우 세포 이상이나 돌연변이가 발생해 암, 노화, 유전적 결핍증 등의 원인이 될 수 있다. 수상자들은 체내에서 발생하는 DNA 손상이나 DNA 복제할 때 발생하는 오류 등을 인식해 정상으로 회복시키는 생체 메커니즘을 발견하는 데 성공했다. 산자르 교수와 함께 연구를 했던 강태홍 동아대 생명과학과 교수는 “DNA의 손상은 암은 물론 다양한 질병, 노화와 관련이 있다”며 “이들은 DNA 손상에 대해 밝혀내고 메커니즘을 찾아냄으로써 질병 치료는 물론 노화 연구에 큰 기여를 했다”고 설명했다. 이번 화학상 수상자들에게는 상금 800만 크로네(약 11억 1900만원)가 주어지는데 공헌도에 따라 똑같이 약 266만 크로네씩 주어질 예정이다. 노벨위원회는 8일 문학상, 9일 평화상, 12일 경제학상 수상자를 차례로 발표한다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

유전자는 네가 한 일을 알고 있다/네사 캐리 지음/이충호 옮김/해나무/480쪽/1만 8000원 2000년 6월 26일 과학자들이 인간게놈(유전체) 지도를 완성했을 때 우리 인류는 드디어 건강과 질병에 관한 모든 걱정을 내려놓을 수 있으리라는 꿈에 부풀었다. 인류의 청사진을 손에 쥐게 되면서 생명 현상에 관한 모든 궁금증을 풀 수 있으리라 기대했다. 하지만 현실은 장밋빛 전망과는 달랐다. 알면 알수록 더 많은 궁금증을 낳을 뿐이었다. 예컨대 일란성 쌍둥이의 DNA 염기서열은 같은데도 완전히 다른 인생을 맞이한다. 환경과 경험의 차이 때문이라면 어떤 식으로 유전자에 영향을 미치는 것일까. ‘유전자는 네가 한 일을 알고 있다’(원제 The Epigenetics Revolution)는 DNA 염기서열만으로는 설명되지 않는 현상들을 최신 후성유전학 연구 결과에 기대어 상세하게 풀어나간다. 후성유전학(epigenetics)이란 환경에 따라 유전자가 발현되거나, 혹은 발현되지 않는 방식이 어떻게 변화하는지를 연구하는 유전학의 하위학문이다. 저자에 따르면 DNA는 대본에 가깝다. 셰익스피어의 ‘로미오와 줄리엣’을 가지고 만든 조지 큐커 감독의 1936년 작 영화와 배즈 루어먼 감독의 1996년 작 영화가 서로 완전히 다르듯이 세포가 DNA에 들어 있는 유전암호를 읽을 때에도 똑같은 일이 일어난다. DNA의 운명은 ‘사용법’에 따라 달라진다는 얘기다. 우리가 먹는 음식, 화학물질과 오염 물질, 자외선 등 수많은 환경 자극과 경험은 유전자가 발현하는 방식에 극적인 변화를 초래할 수 있는 잠재적 요인이다. 저자는 “최근 생물학에서 일어난 혁명은 놀라운 후성유전 현상이 어떤 원인 때문에 일어나는지 처음으로 제대로 이해하게 해주었다”며 “무엇보다 중요한 사실은 본성(유전정보)과 양육(환경) 사이를 잇는 잃어버린 고리를 우리가 마침내 찾아내기 시작했음을 의미한다는 점”이라고 했다. 잃어버린 고리는 바로 환경이 우리에게 이야기하는 방식과 우리를 변화시키는 방식을 가리킨다. 책에 따르면 후성유전적 현상은 DNA에 메틸기(基)가 달라붙거나(DNA 메틸화), DNA가 감겨 있는 히스톤 단백질에 변형이 생기거나(히스톤 변형) 하는 현상과 관련이 깊다. 부모로부터 멀쩡한 DNA를 물려받더라도 환경 등의 영향으로 DNA 메틸화나 히스톤 변형이 일어나면 유전자가 발현돼야 하는 상황에서 발현되지 않거나, 발현되지 않아야 할 상황에서 발현되면서 몸에 문제가 쌓인다. 환경이 바뀌어도 그 패턴은 고정되며 어떤 문제는 세대를 넘어 자식, 손자에게까지 유전되기도 한다. 예컨대 임신 초기 석 달 동안 산모가 영양실조에 시달리면 태아의 세포들은 영양을 보충하기 위해 유전자 발현을 변화시킨다. 이런 아이들의 세포는 제한된 영양 공급을 최대한 활용하도록 후성유전적으로 프로그래밍되어 비만아가 될 확률이 높아진다. 극단적인 예로 네덜란드 대기근(1944~1945)의 생존자를 추적해 조사한 결과 임신 초기 석 달 동안 굶주렸던 산모의 아이들에게서 평균 아이들보다 비만율이 높게 나타났고 정신적인 문제가 발생하는 비율도 더 높았다. 또 이때 태어난 여자아이가 나중에 임신해서 첫아이를 낳으면 그 아기는 대조군보다 체중이 더 많이 나가는 경향이 있었다. 20여년 전 어머니 자궁 속에서 발달하던 때의 경험이 자신의 아이에게까지 영향을 미친 것이다. 스웨덴 웨베르칼릭스에서 발견된 데이터도 의미심장하다. 할아버지가 9~12세 소년일 때 영양을 과다 섭취했을 경우 그의 손자가 당뇨병에 걸릴 확률이 높다. 어린 시절 학대를 경험한 어른의 자살률이 높은 것도 후성유전학으로 설명이 가능하다. 연구 결과 어린 시절에 트라우마를 겪은 어른에게서는 스트레스를 많이 받을수록 많이 생산되는 코르티솔의 평균 생산량이 더 높다. 어린 시절 학대를 받는 동안에 몸속의 신호는 코르티솔을 과잉 발현하게 하며 이 같은 패턴이 고정되면 정상인보다 정신질환에 더 취약한 상태가 된다. 이처럼 살아가면서 겪는 경험은 후성유전을 통해 행동에 지속적이고 장기적인 영향을 미친다. 유전자 발현에 변화가 일어나면 세포의 기능과 세포 자체의 본질이 변할 수 있다는 것이 알려지면서 과학자들은 후성유전이 인간의 건강에 미칠 막대한 영향에 주목하기 시작했다. 제약회사들은 일부 심각한 질병을 치료하기 위해 차세대 후성유전 의약품 개발 경쟁에 수억 달러를 쏟아붓고 있다. 저자는 “21세기에는 후성유전학이라는 새로운 분야가 우리가 지금까지 도그마로 간주해 온 것을 무너뜨린 뒤 아주 다양하고 복잡하고 아름다운 방식으로 그것을 다시 쌓아 올릴 것”이라고 강조했다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

　유전자는 네가 한 일을 알고 있다 　네사 캐리 지음/ 이충호 옮김/ 해나무/ 480쪽/ 1만 8000원 　 　2000년 6월 26일 과학자들이 인간게놈(유전체) 지도를 완성했을 때 우리 인류는 드디어 건강과 질병에 관한 모든 걱정을 내려놓을 수 있으리라는 꿈에 부풀었다. 인류의 청사진을 손에 쥐게 되면서 생명 현상에 관한 모든 궁금증을 풀 수 있으리라 기대했다. 하지만 현실은 장밋빛 전망과는 달랐다. 알면 알수록 더 많은 궁금증을 낳을 뿐이었다. 예컨대 일란성 쌍둥이의 DNA 염기서열은 같은데도 완전히 다른 인생을 맞이한다. 환경과 경험의 차이 때문이라면 어떤 식으로 유전자에 영향을 미치는 것일까. 　‘유전자는 네가 한 일을 알고 있다’(원제 The Epigenetics Revolution)는 DNA 염기서열만으로는 설명되지 않는 현상들을 최신 후성유전학 연구 결과에 기대어 상세하게 풀어나간다. 후성유전학(epigenetics)이란 환경에 따라 유전자가 발현되거나, 혹은 발현되지 않는 방식이 어떻게 변화하는지를 연구하는 유전학의 하위학문이다. 저자에 따르면 DNA는 대본에 가깝다. 셰익스피어의 ‘로미오와 줄리엣’을 가지고 만든 조지 큐커 감독의 1936년 작 영화와 배즈 루어먼 감독의 1996년 작 영화가 서로 완전히 다르듯이 세포가 DNA에 들어 있는 유전암호를 읽을 때에도 똑같은 일이 일어난다. DNA의 운명은 ‘사용법’에 따라 달라진다는 얘기다. 우리가 먹는 음식, 화학물질과 오염 물질, 자외선 등 수많은 환경 자극과 경험은 유전자가 발현하는 방식에 극적인 변화를 초래할 수 있는 잠재적 요인이다. 　저자는 “최근 생물학에서 일어난 혁명은 놀라운 후성유전 현상이 어떤 원인 때문에 일어나는지 처음으로 제대로 이해하게 해주었다”며 “무엇보다 중요한 사실은 본성(유전정보)과 양육(환경) 사이를 잇는 잃어버린 고리를 우리가 마침내 찾아내기 시작했음을 의미한다는 점”이라고 했다. 잃어버린 고리는 바로 환경이 우리에게 이야기하는 방식과 우리를 변화시키는 방식을 가리킨다. 　책에 따르면 후성유전적 현상은 DNA에 메틸기(基)가 달라붙거나(DNA 메틸화), DNA가 감겨 있는 히스톤 단백질에 변형이 생기거나(히스톤 변형) 하는 현상과 관련이 깊다. 부모로부터 멀쩡한 DNA를 물려받더라도 환경 등의 영향으로 DNA 메틸화나 히스톤 변형이 일어나면 유전자가 발현돼야 하는 상황에서 발현되지 않거나, 발현되지 않아야 할 상황에서 발현되면서 몸에 문제가 쌓인다. 환경이 바뀌어도 그 패턴은 고정되며 어떤 문제는 세대를 넘어 자식, 손자에게까지 유전되기도 한다. 　예컨대 임신 초기 석 달 동안 산모가 영양실조에 시달리면 태아의 세포들은 영양을 보충하기 위해 유전자 발현을 변화시킨다. 이런 아이들의 세포는 제한된 영양 공급을 최대한 활용하도록 후성유전적으로 프로그래밍되어 비만아가 될 확률이 높아진다. 극단적인 예로 네덜란드 대기근(1944~1945)의 생존자를 추적해 조사한 결과 임신 초기 석 달 동안 굶주렸던 산모의 아이들에게서 평균 아이들보다 비만율이 높게 나타났고 정신적인 문제가 발생하는 비율도 더 높았다. 또 이때 태어난 여자아이가 나중에 임신해서 첫아이를 낳으면 그 아기는 대조군보다 체중이 더 많이 나가는 경향이 있었다. 20여년 전 어머니 자궁 속에서 발달하던 때의 경험이 자신의 아이에게까지 영향을 미친 것이다. 스웨덴 웨베르칼릭스에서 발견된 데이터도 의미심장하다. 할아버지가 9~12세 소년일 때 영양을 과다 섭취했을 경우 그의 손자가 당뇨병에 걸릴 확률이 높다. 　어린 시절 학대를 경험한 어른의 자살률이 높은 것도 후성유전학으로 설명이 가능하다. 연구 결과 어린 시절에 트라우마를 겪은 어른에게서는 스트레스를 많이 받을수록 많이 생산되는 코르티솔의 평균 생산량이 더 높다. 어린 시절 학대를 받는 동안에 몸속의 신호는 코르티솔을 과잉 발현하게 하며 이 같은 패턴이 고정되면 정상인보다 정신질환에 더 취약한 상태가 된다. 이처럼 살아가면서 겪는 경험은 후성유전을 통해 행동에 지속적이고 장기적인 영향을 미친다. 　유전자 발현에 변화가 일어나면 세포의 기능과 세포 자체의 본질이 변할 수 있다는 것이 알려지면서 과학자들은 후성유전이 인간의 건강에 미칠 막대한 영향에 주목하기 시작했다. 제약회사들은 일부 심각한 질병을 치료하기 위해 차세대 후성유전 의약품 개발 경쟁에 수억 달러를 쏟아붓고 있다. 저자는 “21세기에는 후성유전학이라는 새로운 분야가 우리가 지금까지 도그마로 간주해 온 것을 무너뜨린 뒤 아주 다양하고 복잡하고 아름다운 방식으로 그것을 다시 쌓아 올릴 것”이라고 강조했다. 　함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

국민 횟감 넙치, 암컷만 생산하는 기술 ‘세계 최초 개발’ 교배는 어떻게? ‘국민 횟감 넙치’ 국민 횟감 넙치의 암컷만 생산하는 기술이 국내 최초로 개발됐다. 국립수산과학원은 국민 횟감으로 불리는 ‘넙치’의 암컷만 생산하는 기술을 세계 최초로 개발했다고 14일 밝혔다. 수과원에 따르면 생명공학과 김우진 박사팀은 암수 판별기술을 이용해 가짜 수컷을 선별한 뒤 암컷과 교배시켜 암컷 종자만 100% 생산하는데 성공했다. 자연현상에서도 발견되고 있는 넙치의 가짜 수컷은 암컷의 유전정보를 가지고 있으면서 수컷의 정자를 생산할 수 있는 이른바 ‘성전환 넙치’다. 연구팀은 2013년 세계 최초로 넙치의 게놈을 완전 해독했고, 이어 지난해 가짜 수컷을 생산하는 기술은 물론 일반 수컷과 가짜 수컷을 판별하는 기술을 개발했다. 이 기술을 이용해 올해 가짜 수컷의 정자와 암컷의 난자를 수정시킨 후 부화된 어린새끼(종자)를 50일 동안 키워(몸길이 3㎝) 판별한 결과 모두 암컷으로 판별됐다. 현재 140일째인 이들 암컷 넙치의 크기는 약 20㎝, 무게는 80g이다. 넙치 암컷은 수컷보다 성장이 1.5∼2배 이상 빨라 상품크기로 키우는 데 드는 생산비용을 줄일 수 있어 양식어가에서는 그동안 암컷 종자를 선호해 왔다. 실제 1년 사육한 수컷 넙치의 무게가 평균 510g 정도인 반면 암컷은 평균 910g이다. 연구팀은 암수판별기술과 성전환을 통해 암컷새끼를 생산하는 기술을 국내 특허 등록을 했다. 국제특허 출원은 진행 중이다. 생명공학과 김우진 박사는 “암컷 넙치는 성장이 빠르기 때문에 이번에 개발한 기술이 양식어가에 보급되면 생산성 향상과 함께 양식경비를 크게 줄일 수 있어 소득 증대에 기여할 수 있을 것”이라고 전했다. 네티즌들은 “국민 횟감 넙치, 이런 기술을 개발하다니”, “국민 횟감 넙치, 성전환 넙치라니..”, “국민 횟감 넙치, 좋은 기술이네”, “국민 횟감 넙치, 암컷이 성장이 빠르구나”, “국민 횟감 넙치, 유전공학은 무궁무진하네” 등의 반응을 보였다. 사진=서울신문DB(국민 횟감 넙치) 뉴스팀 seoulen@seoul.co.kr

국립수산과학원은 국민 횟감으로 불리는 ‘넙치’의 암컷만 생산하는 기술을 세계 최초로 개발했다고 14일 밝혔다. 수과원에 따르면 생명공학과 김우진 박사팀은 암수 판별기술을 이용해 가짜 수컷을 선별한 뒤 암컷과 교배시켜 암컷 종자만 100% 생산하는데 성공했다. 자연현상에서도 발견되고 있는 넙치의 가짜 수컷은 암컷의 유전정보를 가지고 있으면서 수컷의 정자를 생산할 수 있는 이른바 ‘성전환 넙치’다. 연구팀은 2013년 세계 최초로 넙치의 게놈을 완전 해독했고, 이어 지난해 가짜 수컷을 생산하는 기술은 물론 일반 수컷과 가짜 수컷을 판별하는 기술을 개발했다. 이 기술을 이용해 올해 가짜 수컷의 정자와 암컷의 난자를 수정시킨 후 부화된 어린새끼(종자)를 50일 동안 키워(몸길이 3㎝) 판별한 결과 모두 암컷으로 판별됐다. 현재 140일째인 이들 암컷 넙치의 크기는 약 20㎝, 무게는 80g이다. 넙치 암컷은 수컷보다 성장이 1.5∼2배 이상 빨라 상품크기로 키우는 데 드는 생산비용을 줄일 수 있어 양식어가에서는 그동안 암컷 종자를 선호해 왔다. 실제 1년 사육한 수컷 넙치의 무게가 평균 510g 정도인 반면 암컷은 평균 910g이다. 연구팀은 암수판별기술과 성전환을 통해 암컷새끼를 생산하는 기술을 국내 특허 등록을 했다. 국제특허 출원은 진행 중이다. 뉴스팀 seoulen@seoul.co.kr

DNA 유전정보는 유전자 발현 과정을 거쳐 인체 조직에 나타나는데 키나 얼굴 같은 외형적 차이뿐 아니라 정상세포와 암세포 등 세포 생성에도 영향을 미친다. 이 때문에 질병을 분자 수준에서 파악하기 위해서는 유전자 발현량을 정확히 측정·비교하는 것이 중요하다. 기존의 유전자 발현 측정기술은 서로 다른 표본에서 같은 유전자가 얼마나 나타났는지 비교할 때는 우수한 성능을 발휘하지만 같은 표본에서 다른 유전자들의 발현량을 비교할 때는 측정오차가 크게 나타나는 등 기술적 한계가 있었다. 한국한의학연구원 미병연구단 정상균 박사는 하나의 표본 안에서 여러 유전자가 서로 얼마나 다르게 나타나는지를 정확하게 비교·측정할 수 있는 새로운 개념의 유전자 발현량 측정기술을 개발했다고 10일 밝혔다. 이번 연구 성과는 자연과학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호 온라인판에 실렸다. 정 박사는 사람과 유전적으로 가까운 오랑우탄의 유전체를 이용해 측정 대상 유전자들의 발현량을 계산·비교하는 기술을 개발했다. 이번 기술은 측정오차 범위가 5% 이내로 정확도도 높은 것으로 조사됐다. 이 기술은 뚜렷한 질병으로 진단되지는 않지만 이상 증세와 고통을 주는 한의학의 ‘미병’(未病)과 관련된 특정 유전자를 파악하는 데 활용될 것으로 보인다. 정 박사는 “이번에 개발한 기술은 각기 다른 유전자들의 발현량을 서로 비교·분석할 수 있기 때문에 건강 상태나 질병을 진단하고 경과를 예측하는 등 다양하게 활용될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

DNA 유전정보는 유전자 발현 과정을 거쳐 인체 조직에 나타나는데 키나 얼굴 같은 외형적 차이뿐 아니라 정상세포와 암세포 등 세포 생성에도 영향을 미친다. 이 때문에 질병을 분자 수준에서 파악하기 위해서는 유전자 발현량을 정확히 측정·비교하는 것이 중요하다. 기존의 유전자 발현 측정기술은 서로 다른 표본에서 같은 유전자가 얼마나 나타났는지 비교할 때는 우수한 성능을 발휘하지만 같은 표본에서 다른 유전자들의 발현량을 비교할 때는 측정오차가 크게 나타나는 등 기술적 한계가 있었다. 한국한의학연구원 미병연구단 정상균 박사는 하나의 표본 안에서 여러 유전자가 서로 얼마나 다르게 나타나는지를 정확하게 비교·측정할 수 있는 새로운 개념의 유전자 발현량 측정기술을 개발했다고 10일 밝혔다. 이번 연구 성과는 자연과학 분야 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 최신호 온라인판에 실렸다. 정 박사는 사람과 유전적으로 가까운 오랑우탄의 유전체를 이용해 측정 대상 유전자들의 발현량을 계산·비교하는 기술을 개발했다. 이번 기술은 측정오차 범위가 5% 이내로 정확도도 높은 것으로 조사됐다. 이 기술은 뚜렷한 질병으로 진단되지는 않지만 이상 증세와 고통을 주는 한의학의 ‘미병’(未病)과 관련된 특정 유전자를 파악하는 데 활용될 것으로 보인다. 정 박사는 “이번에 개발한 기술은 각기 다른 유전자들의 발현량을 서로 비교·분석할 수 있기 때문에 건강 상태나 질병을 진단하고 경과를 예측하는 등 다양하게 활용될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

한국과 미국 공동 연구진이 우울증과 조현증(정신분열증), 조울증 등 주요 정신질환을 일으키는 유전자와 발병 메커니즘을 규명하는 데 성공했다. 이로써 관련 치료제 개발에 한발 더 다가설 수 있게 됐다. 미래창조과학부 유전자동의보감사업단(단장 이도헌 카이스트 바이오 및 뇌공학과 교수)과 미국 스탠리 의학연구소는 사람에게 정신질환을 일으키는 복합 유전자 및 발병 메커니즘을 공동으로 발견, 관련 성과를 정신질환 분야 학술지 ‘분자정신의학’ 최근호에 게재했다고 28일 밝혔다. 우울증, 조현증, 조울증 등 정신질환을 가져오는 유전적 변이의 연구들은 그동안 각국에서 꾸준히 진행됐지만, 확실한 표적 유전자의 규명은 좀체 이뤄지지 못했다. 연구진은 정신질환 환자가 사망한 뒤 추출한 뇌 조직을 ‘차세대 염기서열 분석법’으로 분석했다. 차세대 염기서열 분석법은 대용량의 유전정보를 한꺼번에 빠르게 분석하는 방법이다. 연구진은 이를 통해 정신질환자들에게 과도한 면역·염증 반응을 일으키는 유전자를 찾아내고, 발병 메커니즘을 밝혀냈다. 기존에는 대부분 정신질환이 동일한 메커니즘으로 발병한다는 것이 정설이었다. 그러나 이번 연구에서 우울증과 조현증, 조울증 등이 각기 다른 유전자를 통해 각기 다른 메커니즘을 거쳐 나타난다는 사실이 처음으로 밝혀졌다. 이도헌 단장은 “이번 연구는 기존의 방법으로 찾을 수 없었던 정신질환의 표적 유전자군을 발견하는 새로운 방법을 제시했다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“공식 석상에서 깜둥이(nigger)라고 말했을 때 무례한 사람 취급을 한다고 인종차별주의가 사라지는 것은 아니다. 미국은 인종주의를 아직 극복하지 못했다. 200~300년 전 일어난 일이 하루아침에 완전히 없던 일로 되겠는가.” 버락 오바마 미국 대통령이 흑인을 비하한 비속어를 쓰며 자국의 인종주의를 비판했다. CNN, 워싱턴포스트 등 미국 주류 언론들이 단어 전체를 언급하지 못한 채 “오바마 대통령이 N으로 시작하는 비속어를 쓰며 비판했다”고 보도할 정도로 ‘nigger’는 미국에서 금기어다. 그의 발언은 코미디언 마크 마론이 캘리포니아주 로스앤젤레스에 위치한 자택의 15.3㎡(4.6평) 규모 차고에 설치한 스튜디오에서 녹음한 팟캐스트 방송이 공개되면서 알려졌다. 부츠를 신은 진행자와 양복 상의를 벗은 오바마 대통령이 진행한 파격적 형식의 방송이었고, 녹음 뒤 스튜디오에 오바마 대통령은 대통령 인장이 그려진 종이컵을 놓고 떠났다고 마론은 설명했다. 오바마 대통령의 인종차별주의 비판은 재임 중 여러 차례 나왔다. 올 들어 백인 경찰의 흑인 과잉 진압이 반복되자 오바마 대통령은 흑인 빈곤 문제를 퇴임 뒤에 할 일로 꼽으며 의지를 보여 왔다. 그러나 이날 팟캐스트 방송에서 오바마 대통령은 무력감과 피로감을 드러냈다. 흑인 아버지를 둔 그는 “어린 시절에 비해 대놓고 흑인을 비하하는 태도는 줄었지만, 노예제도의 유산인 짐 크로법의 그늘은 여전하다”며 “미국인의 유전정보(DNA) 안에 인종주의가 들어 있다”고 개탄했다. 짐 크로법은 1955년 흑인 여성 로자 파크스가 백인 승객에게 버스 좌석 양보를 거부한 사건을 촉발시킨 흑백분리법으로 1965년 폐지됐다. 방송은 총기 규제 문제도 다뤘는데, 오바마 대통령은 의회를 집중적으로 비판했다. 그는 “미국총기협회(NRA)가 의회를 장악했기 때문에 2012년 26명이 희생당한 초등학교 총기 난사 사건 이후에도 의회는 손을 놓고 있다”면서 “정말 넌더리가 나는 일”이라고 혹평했다. 미국 언론과 일부 흑인단체는 오바마 대통령이 백인우월주의 단체인 KKK나 쓸 법한 비속어를 쓴 자체를 두고 적절했는지 논란을 제기했지만, 백악관은 개의치 않는다는 반응이다. 조시 어니스트 백악관 대변인은 22일 브리핑에서 오바마 대통령이 단어 선택을 후회하지 않는다고 전했다. 어니스트 대변인은 “그 단어는 오바마 대통령이 오랫동안 고민하고 강조해 온 요점을 이해하는 데 도움을 준다”고 말한 뒤 “대통령은 찰스턴 교회 난사 사건의 희생자 추도식에 참석할 것”이라고 덧붙였다. 홍희경 기자 saloo@seoul.co.kr

여성이 언제 첫 아이를 낳고 몇 명의 자녀를 두게 될지 유전자가 영향을 준다는 것이 여성 수천 명을 대상으로 한 연구를 통해 밝혀졌다. 영국 옥스퍼드대가 이끄는 소시오지놈(Sociogenome) 프로젝트의 국제 연구팀이 이 연구로 유전자에 따라 어떤 여성은 다른 여성보다 젊은 나이에 아이를 출산하는 경향이 있고 이런 점은 다음 세대에 전해진다고 결론지었다. 또 연구팀은 이런 결과로 20세기에 태어난 여성은 이전 세대보다 더 일찍 아이를 낳을 것으로 기대됐지만 실제로는 더 늦게 낳는 경향이 있다는 것을 발견했다. 현대 사회 여성들은 ‘생활 방식의 선택’과 ‘사회적 요인’의 강력한 영향으로 자연 선택의 압력을 극복하고 있다는 것이다. 연구팀은 이번 연구를 위해 ‘라이프라인 코호트 연구’(Lifelines Cohort Study)의 참가자들인 네덜란드 여성 4300명과 ‘트윈UK’의 참가자들인 영국 여성 2400명의 데이터를 분석했다 그 결과, 유전자 변이는 현대 여성이 첫 아이를 출산하는 나이 차이를 약 15%, 일생 낳게 될 자녀의 수도 10%로 설명할 수 있었다. 또 연구팀은 이런 유전적 영향 사이에는 겹치는 점이 있는 데 이는 첫 아이를 더 빨리 가진 여성이 많은 자녀를 두는 경향을 설명할 수 있다고 말하고 있다. 기존 유사 연구는 쌍둥이나 가족내 관계를 기반으로 한 데이터 세트(자료집합)를 분석했지만, 이번 연구는 인구 기반 ‘라이프라인 연구’를 포함한 ‘서로 연관성이 없는’ 여성들의 분자유전학적 정보를 사용한 첫 번째 연구라고 연구팀은 설명했다. 이런 거대한 표본의 유전정보를 이용함으로써 연구팀은 자연도태가 단순한 역사적 사건이 아님을 발견했다. 현대 사회에서는 여전히 진화하고 있으며, 조기 출산 패턴은 유전의 생식적인 이득을 자손에게 가져다준다고 연구팀은 밝혔다. 이 연구를 이끈 멜린다 밀스 옥스퍼드대 교수는 “진화적이고 유전적인 관점에서 이번 발견은 현대 여성이 과거 세대보다 젊을 때 아이 낳게 됐다는 것을 의미하지만, 실제로는 출산의 고령화에 있다”며 “이는 사회적·환경적 요인이 현대 여성의 출산 기회를 늦추는 것인데 불임으로 이어질 위험을 안고 있다”고 설명했다. 연구를 이끈 네덜란드 흐로닝언대의 펠릭스 트로프 연구원은 “20세기 후반, 많은 사회의 여성들은 늦게 가족을 꾸렸다”며 “현대 사회에서 여성이 출산 시기를 결정하는 것은 유전자도 중요한 역할을 하지만, 교육과 직장 등 사회적으로 폭넓은 변화는 물론 실질적인 피임 사용이 더 강력한 영향을 주는 것으로 보인다”고 말했다. 한편 이번 연구결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스원‘(PLoS One) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

여성이 언제 첫 아이를 낳고 몇 명의 자녀를 두게 될지 유전자가 영향을 준다는 것이 여성 수천 명을 대상으로 한 연구를 통해 밝혀졌다. 영국 옥스퍼드대가 이끄는 소시오지놈(Sociogenome) 프로젝트의 국제 연구팀이 이 연구로 유전자에 따라 어떤 여성은 다른 여성보다 젊은 나이에 아이를 출산하는 경향이 있고 이런 점은 다음 세대에 전해진다고 결론지었다. 또 연구팀은 이런 결과로 20세기에 태어난 여성은 이전 세대보다 더 일찍 아이를 낳을 것으로 기대됐지만 실제로는 더 늦게 낳는 경향이 있다는 것을 발견했다. 현대 사회 여성들은 ‘생활 방식의 선택’과 ‘사회적 요인’의 강력한 영향으로 자연 선택의 압력을 극복하고 있다는 것이다. 연구팀은 이번 연구를 위해 ‘라이프라인 코호트 연구’(Lifelines Cohort Study)의 참가자들인 네덜란드 여성 4300명과 ‘트윈UK’의 참가자들인 영국 여성 2400명의 데이터를 분석했다 그 결과, 유전자 변이는 현대 여성이 첫 아이를 출산하는 나이 차이를 약 15%, 일생 낳게 될 자녀의 수도 10%로 설명할 수 있었다. 또 연구팀은 이런 유전적 영향 사이에는 겹치는 점이 있는 데 이는 첫 아이를 더 빨리 가진 여성이 많은 자녀를 두는 경향을 설명할 수 있다고 말하고 있다. 기존 유사 연구는 쌍둥이나 가족내 관계를 기반으로 한 데이터 세트(자료집합)를 분석했지만, 이번 연구는 인구 기반 ‘라이프라인 연구’를 포함한 ‘서로 연관성이 없는’ 여성들의 분자유전학적 정보를 사용한 첫 번째 연구라고 연구팀은 설명했다. 이런 거대한 표본의 유전정보를 이용함으로써 연구팀은 자연도태가 단순한 역사적 사건이 아님을 발견했다. 현대 사회에서는 여전히 진화하고 있으며, 조기 출산 패턴은 유전의 생식적인 이득을 자손에게 가져다준다고 연구팀은 밝혔다. 이 연구를 이끈 멜린다 밀스 옥스퍼드대 교수는 “진화적이고 유전적인 관점에서 이번 발견은 현대 여성이 과거 세대보다 젊을 때 아이 낳게 됐다는 것을 의미하지만, 실제로는 출산의 고령화에 있다”며 “이는 사회적·환경적 요인이 현대 여성의 출산 기회를 늦추는 것인데 불임으로 이어질 위험을 안고 있다”고 설명했다. 연구를 이끈 네덜란드 흐로닝언대의 펠릭스 트로프 연구원은 “20세기 후반, 많은 사회의 여성들은 늦게 가족을 꾸렸다”며 “현대 사회에서 여성이 출산 시기를 결정하는 것은 유전자도 중요한 역할을 하지만, 교육과 직장 등 사회적으로 폭넓은 변화는 물론 실질적인 피임 사용이 더 강력한 영향을 주는 것으로 보인다”고 말했다. 한편 이번 연구결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제학술지 ‘플로스원‘(PLoS One) 최신호에 실렸다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

메르스 공포가 순식간에 나라 전체를 뒤덮어 이제 초등학생도 ‘메르스 코로나바이러스’를 알게 됐지만 이 바이러스가 세상에 알려진 것은 불과 3년 전이다. 2012년 6월 발열, 기침, 호흡곤란 증세를 보인 60대 사우디아라비아 남성을 진료하는 과정에서 의사들은 이 남성의 질환이 기존의 독감이나 사스(중증급성호흡기증후군)와는 다르다는 것을 알았다. 신장질환이 없었는데도 신부전이 왔고, 입원 열흘 만에 사망했다. 이집트 출신 알리 무함마드 자키 박사는 병의 원인을 끝까지 추적해 메르스의 병원체인 메르스 코로나바이러스를 추출했다. 그는 이 바이러스를 ‘HCoV-EMC’라고 불렀다. ‘H’는 휴먼, ‘CoV’는 코로나바이러스, ‘EMC’는 바이러스 연구에 도움을 준 에라스뮈스 병원(Erasmus Medical Center)의 영문명 약자다. 나중에야 메르스 코로나바이러스라는 정식 이름이 생겼다. ●박쥐→낙타→인간에게 전해진 듯 메르스 코로나바이러스와 사스는 염기서열의 상당 부분을 공유하는 ‘사촌뻘’이다. 이보다 유전적으로 더 가까운 게 박쥐 코로나바이러스다. 메르스 코로나바이러스가 박쥐로부터 왔다고 학자들이 추정하는 건 이런 이유에서다. 인간에게 직접 바이러스를 옮긴 것은 중간 숙주인 낙타로 알려졌다. 사는 곳이 다른 낙타와 박쥐는 원래 만날 일이 없는 동물이지만, 환경 파괴로 살 곳이 좁아진 두 동물이 어쩌다 마주치는 일이 많아졌고 이 과정에서 박쥐 코로나바이러스가 낙타에게 전해졌을 가능성이 있다고 한다. 이후 낙타 안에서 이 바이러스가 변이를 일으켜 낙타를 기르는 사람에게도 전파됐다는 게 정설이 되고 있다. 메르스 바이러스는 인간을 감염시키고 인간 사이에서 확산할 수 있지만 지속적으로 확산하는 수준까지는 이르지 못했다. 그러나 바이러스는 지금까지 알려진 생물 중에 돌연변이율이 가장 높다. DNA가 아닌 RNA를 유전자로 갖고 있는 바이러스는 변이율이 특히 높은데, 메르스 바이러스가 바로 RNA 바이러스다. 유전정보로 RNA를 사용하는 바이러스는 유전정보를 담은 염기쌍(유전정보 조각들)이 평균 1만개 정도에 불과하다. 생물학적으로 믿기 힘들 정도로 적은 숫자다. 적은 유전자 한계를 극복하기 위해 바이러스는 다양한 수법을 동원해 진화한다. 목표는 생존이다. 바이러스는 혼자서 살 수가 없어 숙주가 필요하다. 인간 입장에서는 위협적인 일이지만 바이러스의 관점에서는 살아남기 위한 노력의 결과에 불과하다. ●공기 감염 안되지만 변화 가능성 존재 수많은 사람을 죽음으로 몰고 간 에이즈 바이러스(HIV)는 이렇게 진화한 대표적인 변종 바이러스다. 어떤 시점에 한 침팬지를 감염시킨 두 종류 원숭이의 바이러스가 재조합돼 HIV의 원형이 됐다. 이런 바이러스들은 얼마든지 팬데믹(전염병 대유행)을 일으킬 잠재력이 있다. 물론 메르스는 2000년대 들어 아시아에서 발생한 사스와 신종플루 가운데 전파력이 가장 낮다. 2002년 11월 중국에서 발생해 2003년 크게 유행한 사스처럼 공기 감염이 일어나지도 않는다. 원래 메르스는 재채기를 할 때 나오는 작은 침방울이 날아가는 2m 정도의 공간에서만 오래 접촉했을 때 감염이 일어난다. 하지만 변화무쌍한 바이러스에 이 원칙이 계속 적용된다는 보장은 없다. 메르스 코로나바이러스에 대한 연구 역사는 기껏해야 3년이고 이 바이러스의 모든 특징을 알기에는 짧은 시간인데, 우리 보건 당국은 지나치게 메르스 바이러스 ‘매뉴얼’에 집착했다. 세종 이현정 기자 hjlee@seoul.co.kr

과학 잡지가 아닌 젊은 여성들이 즐겨 보는 유명한 패션 잡지인 ‘보그’지의 지난 2월호에 나의 눈을 확 잡아끄는 기사가 실렸다. ‘임신 휴지기’나 ‘임신 잠시 멈춤’이라고 번역될 수 있는 ‘프레그넌트 포즈’(Pregnant Pause)란 제목의 냉동 난자에 관한 이야기였다. 많은 커리어를 가진 여성들이 원하는 파트너를 만나고 아이를 낳아 기를 수 있는 여건이 될 때까지 미래의 임신을 위해 난자를 냉동하는 시술이 엄청난 인기를 얻고 있다는 내용이다. 심지어 외국의 몇몇 기업에서는 이 난자 적출 및 냉동 시술 비용을 여직원에 대한 특전으로 제공하고 있다고 한다. 여성의 난자의 질은 30대가 지나면서 급속히 떨어지고 특히 30대 후반 이후에는 난자의 유전정보에 결함이 생길 수 있는 가능성이 커져 다운증후군 등 유전질환의 위험성이 높아진다고 알려져 있다. 그러므로 가임 능력이 좋고 유전적 결함 가능성이 없는 난자가 만들어지는 젊었을 때 호르몬을 주사하여 원래 한 달에 하나씩 만들어지는 성숙한 난자를 여러 개 만들어지도록 한 다음 적출 후 냉동 보관하여 젊었을 때의 ‘가임력을 보존’하겠다는 이야기다. 냉동시켰던 난자는 원할 때 해동하여 시험관 아기로 수정시켜 태어나게 할 수 있고 현재는 그 성공률이 7~9%로 보고되어 있다. 호르몬에 의한 난자의 성숙 유도 및 적출은 이미 안정성이 입증되어 모든 시험관 아기 시술에서 일반적으로 사용하는 방법이므로 과학적인 내용만을 놓고 언뜻 생각하면 여성에게 출산의 선택권을 높여 주는 시술이라고 생각될 수 있는 방법이다. 외국에서는 이 냉동 난자 시술이 보험처럼 판매되고 있고 1960년대 보급되기 시작했던 피임약처럼 여성에게 선택권을 제공한다는 것을 명분으로 내세우고 있다. 냉동 난자 시술이 우리 사회에서 아직 공론화된 적이 없기에 나는 우리나라에서 이미 냉동 난자 시술이 이루어지고 있는지는 잘 모르겠다. 내가 판단하기에 이 시술은 결혼 시기가 점점 늦어지고 경제적 이유로 출산율이 저조하나 여전히 혈통을 중시하는 가부장적인 우리 사회에서 매우 유행할 가능성이 높은 시술이다. 우리나라는 세계적으로 시험관 아기 출생 비율이 매우 높고 기술적으로도 우위에 있기에 냉동 난자 시술이 이미 시도되었을 수도 있고 곧 냉동 난자 서비스와 관련된 기업이 생길 수 있는 기술적 토대가 마련돼 있기도 하다. 이미 우리는 인공 수정된 배아를 냉동했다가 원할 때 착상하여 아기를 낳고 심지어 외국에서는 냉동 배아를 입양하기도 하는 세상에 살고 있다. 인류가 이미 시험관 아기 등의 기술을 통하여 새로운 생명의 탄생인 생식을 계획 및 제어 가능하게 만든 것이 현실인 이상, 그런 추세의 연장선상에서 냉동 난자를 받아들이는 것이 당연하다고 생각할 수도 있다. 그러나 이 기사를 읽으며 나는 마음이 매우 불편하다. 냉동 난자 시술은 여성이 아이를 낳고 출산하는 고귀한 일이 사회에서의 경쟁력을 감소시키는 것으로 인식되는 세상에 살고 있구나 하는 것을 다시 확인시키기 때문이다. 또 한 인간으로서의 여성의 가치를 판단하는 데 가임 능력이 매우 중요하고 이것은 보험 형태인 냉동 난자라는 기술을 통해서라도 반드시 연장되어야만 하는 세상에 우리가 살고 있다는 씁쓸한 느낌을 지울 수 없다. 이미 늦었지만 할 수만 있다면 생명의 출생이 인간이 계획하고 제어해야 하는 일이 아닌 삼신할머니가 점지해 주신다고 믿었던 생명을 선물로 받아들이던 그 시절로 되돌아가고 싶은 마음이다.

핀볼효과/제임스 버크 지음/장석봉 옮김/궁리/500쪽/2만 3000원 미국의 과학자 제임스 왓슨과 영국 케임브리지 출신의 프랜시스 크릭은 1953년 ‘네이처’지에 발표한 논문에서 유전정보가 생물체 내부에 어떻게 간직되고 다음 세대로 어떻게 전달되는지를 밝혔다. 하지만 대중적인 과학역사가로 유명한 제임스 버크의 ‘핀볼 효과’에 따르면 21세기 인류의 삶에 근본적인 변화를 몰고 올 혁명의 계기는 제임스 와트의 증기기관 사업이 엄청난 성공을 거둔 18세기 후반으로 거슬러 올라간다. ‘핀볼 효과’란 핀볼 게임에서 발사된 공이 이리저리 튀어다니듯 사소한 사건이나 물건 등이 우연한 부딪힘을 통해 세상을 변화시키는 요인이 되는 현상을 말한다. “세상은 서로가 서로에게 의존하며 연결되어 있는 거대한 망”이라는 버크의 설명대로 한번 따라가 보자. 잉글랜드 콘월 주의 레드루스라는 곳에서 태산처럼 쌓여 가는 주문장을 처리하는 업무로 골머리를 앓고 있던 와트는 1780년 카본블랙에 아라비아고무 성분이 들어간 특수잉크로 서류를 작성해 종이에 찍어내는 방법을 찾아냈다. 1823년 매사추세츠주 출신의 돌킨은 이 잉크에 파라핀 왁스를 혼합해 종이 뒤에 압착시켜 먹지를 만들었다. 먹지는 젊은 사업가 로저스의 눈에 띄어 레밍턴 타자기 회사가 사용하면서 성공을 거뒀다. 새로울 것도 없는 소재였던 카본블랙(숯 검댕 또는 흑연)은 이후 다양하게 활용되기 시작한다. 1877년 에디슨은 카본블랙을 압축해 만든 판을 송화기의 진동판과 전자석 사이에 끼워 넣어 전화기의 통화품질을 획기적으로 개선했고 헨리포드는 카본블랙을 혼합해 내구성이 뛰어난 고무로 만든 타이어를 장착한 신형차를 1904년 선보였다. 1912년 독일의 물리학자 막스 폰 라우에는 카본블랙을 이용한 실험을 통해 X선 회절무늬가 결정의 원자 구조에 따라 다르게 나타난다는 것을 입증했다. 버크는 “크릭과 왓슨이 단백질분자의 3차원 구조를 확인할 수 있었던 것도 바로 이 기술(X선 회절 결정학) 덕분”이었다고 밝힌다. 버크는 저서 ‘핀볼 효과’에서 “모든 역사는 필연이 아니라 우연이 모여서 만들어진다”는 것을 방대한 과학과 역사의 지식을 동원해 다양한 사례와 해박한 지식으로 논리 있게 펼쳐 보인다. 저자는 책에서 “역사라는 거대한 망 위에서 일어나는 모든 일은 시공간을 가로질러 서로 다른 사건들을 연쇄적으로 일으키고, 마침내 세계 곳곳에 영향을 미친다. 망 위에서 일어나는 모든 일은 파동을 만들어 낸다”면서 “혁신과 변화라는 거대한 망에서는 사물들이 긴밀하게 연결되어 있는 경우가 많다”고 말한다. 책은 시간과 공간을 오가며 어떻게 역사적 사건들과 과학적 발명들이 영향을 주고받았는지를 보여 준다. 1798년 이집트로 원정 간 나폴레옹의 군대는 이집트인들이 카슈미르에서 수입한 멋진 숄을 프랑스에 보내기 시작했다. 프랑스는 물론 유럽에서 이 숄이 크게 유행하면서 대량생산을 위해 종이판에 뚫린 구멍으로만 바늘이 통과하도록 만든 직조기 발명으로 이어진다. 이 방식에 영감을 받아 1890년 미국의 공학자 허먼 홀리스가 1달러만 한 크기의 카드에 구멍을 내 데이터를 표시하는 기기를 발명했고 이는 계산용 진공관 장치의 원리가 된다. 진공관 발달은 최초의 컴퓨터인 ‘에니악’의 발명으로 이어진다. 에니악의 첫 번째 임무는 최초의 수소폭탄을 폭발시키는 과정을 수학적으로 모델화하는 것이었다. 독일인 미용사가 머리카락을 곱슬하게 하는 데 쓴 붕사는 캘리포니아 골드러시의 시작을 알리는 계기가 됐고, 골드러시는 스코틀랜드에서 캘리포니아에 빨리 도달할 수 있는 쾌속선의 발달을 가져왔다. 서양의 제국주의는 장남에게 모든 것을 물려준 11세기 유럽의 상속법에서 비롯됐다. 볼로냐대의 해부학 교수 갈바니가 1791년 실시한 개구리 뒷다리 수축실험은 연료전지 개발로 이어졌고 17세기 중반 기압계의 발명이 자기나 중력의 영향 없이 방향과 위치를 알려주는 자이로스코프를 만드는 촉매제가 된다. 여기에 1660도를 견디는 세라믹이 발견되면서 우주왕복선이 가능해졌다. 19세기 말 독일의 슈트리베르크가 시험한 볼베어링과 영국 맨체스터 대학의 수학교수 오즈번 레이널즈의 공기역학 실험 덕분에 항공기는 무사히 이륙해 비행할 수 있었다. 이 결과를 이용해 헝가리 출신의 호세 비로는 1944년 볼펜을 발명했다. 책은 복잡한 과학사에서 연관성이 희박한 사소한 사건들을 연결해 내고 기술사의 발전 과정에 숨어 있는 근원을 추적해 그 관계를 명쾌하게 파헤친다. 아주 사소한 사건들이 극적인 결과를 만들어 내고 단조롭기 그지없는 순간들도 매혹적인 역사로 둔갑한다는 것을 일깨워 주는 책이다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

이일하 교수의 생물학 산책/이일하 지음/궁리/384쪽/1만 8000원 과학의 책/애덤 하트데이비스 등 지음/박유진·최윤희 옮김/지식갤러리/352쪽/3만 8000원 우리가 생물학, 물리학, 화학 등 과학을 제대로 이해하지도 못하고, 재미없는 학문으로 여기는 이유는 중고등학교에서 받은 암기식 교육의 영향이 크다. 서울대 생물학과 이일하 교수는 이런 점이 안타까워 일반인, 중고생, 문과생들도 생물학의 기본 개념을 이해할 수 있는 생물학 입문서를 자신의 첫 저서로 내기로 했다. 신간 ‘이일하 교수의 생물학 산책’에서 그는 빅뱅부터 현대까지 이어지는 생명의 역사와 다양한 과학의 전반적인 역사와 원리들도 쉽고 재미있게 이해할 수 있도록 정리했다. 30여 년 동안 공부하고 연구하며 깨달아 온 저자의 생명과학 교육에 대한 노하우를 오롯이 담은 쉽고도, 친절한 책이다. 내용은 생물학에만 국한되지 않는다. 생물학을 좀 더 쉽고 명쾌하게 이해하는 데 필요한 물리학과 화학, 천문학 등 과학 전반의 역사와 원리들을 동원해 생명현상을 설명해 준다. 저자가 서문에서 밝혔듯이 “고 1인 우리 아이에게 생물을 이해시킨다는 관점”으로 눈높이를 낮춰 풀어나갔지만 그 안에는 상당히 높은 수준의 전문적인 내용들이 녹아있다.총 5부로 ‘생명은 흐름이다→생명은 반복한다 →생명은 해독기다→생명은 정보다→생명은 진화한다’는 순서로 풀어간다. 탄소, 수소, 산소, 질소, 인, 황 등 생명체의 기본원소에서 어떻게 생물이 빚어지는지부터 체세포와 생식세포의 생산과 유전법칙, 유전정보의 전사와 해독과정의 원리, 게놈(유전체) 속에 숨겨진 내용, 생명 탄생을 수행하는 보이지 않는 손, 생명의 진화까지를 아우른다. ‘과학의 책’은 일식을 관찰하며 과학적인 연구작업을 최초로 수행한 밀레투스의 탈레스(기원전 624~546)부터 아르키메데스, 뉴턴, 다윈, 아인슈타인을 거쳐 태양계 너머의 행성을 연구하는 천문학자 제프리 마시(1954~)까지 위대한 과학자들이 이룬 위대한 이론과 발견들을 연대기로 정리했다. 짧고 간결한 설명, 얽히고설킨 이론을 풀어서 알려주는 다이어그램, 이해를 돕는 삽화들로 과학에 대한 흥미를 돋운다. 영국의 저명한 과학 저술가들이 대거 참여해 집필한 만큼 군더더기 없이 핵심을 짚어가며 과학자들의 개성 넘치는 생애와 세상을 바꾼 위대한 발견들을 체계적으로 배우고 느낄 수 있다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

유전자의 본체인 DNA. 생명체의 근간을 이루는 이 물질이 어쩌면 우주에서 처음 유입됐을 가능성이 있는지도 모르겠다. 로켓의 외부에 부착된 DNA 분자가 지구 대기권을 재진입할 때 발생하는 극고온의 환경 등의 우주여행을 견뎌낼 수 있다는 연구논문이 미국 온라인 학술지 ‘플로스원’(PLos ONE) 26일 자에 게재됐다. 스위스 취리히대(UZH) 연구팀이 발표한 논문에 따르면, 2011년 3월 발사된 ‘텍서스-49’(TEXUS-49) 로켓 임무 당시 시행된 실험에서 로켓 외부에 도포한 모든 부위에서 DNA를 회수할 수 있는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 올리버 울리히 교수와 코라 틸 박사는 우주 비행을 견딘 DNA 분자는 1000번의 고온 노출에도 유전정보를 유지했다고 밝혔다. 이 실험은 지금까지의 외계생명체 탐사로부터 바이오마커(생체 지표)가 될 수 있는 모델로 근거가 될 수 있다고 연구팀은 지적했다. 연구팀은 “DNA는 외계생명체의 흔적을 찾기 위한 바이오마커로서 중요한 역할을 한다”며 “우리는 지구와 우주의 조건이 DNA에 미치는 영향을 비교하고 그 특징을 규명하는 연구에 임하고 있다”고 설명했다. 이번 실험에서 연구팀은 형광마커를 첨가한 인공 플라스미드 DNA를 로켓 기체의 3개소에 부착했다. 실험의 목적은 우주 비행에서 지구로 귀환하는 동안 바이오마커가 안정할 수 있는지 확인하는 것이었다. 연구팀은 이 실험결과가 “전혀 예상 밖이었다”고 말한다. DNA 분자가 우주 여행을 견딜 수 없을 거라고 이들은 생각했기 때문이다. 이들은 “무사한 DNA가 그렇게 많으리라고는 생각하지 못했다”고 말했다. 또한 이 결과는 지구에서 유래한 DNA 등이 우주로 유출돼 착륙지 등이 오염될 가능성도 있다고 연구팀은 지적한다. 이에 대해 연구팀은 “이는 우주에서 지구로 인한 문제일 뿐만 아니라, 지구에서 우주와 다른 행성에 초래하는 문제이기도 하다”고 말했다. 사진=취리히대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

세계 과학 교과서에 빠짐없이 이름이 올라 있는 미국 생물학자 제임스 왓슨(1928~)은 젊은 과학자의 이미지가 여전하다. 영국 캐번디시 연구소 연구원이던 1953년 25세의 나이로 유전정보의 본체인 DNA의 이중나선 구조를 발견한 인물이기 때문이다. 왓슨은 공동연구자 프랜시스 크릭, DNA의 결정 패턴을 엑스선 사진으로 촬영한 모리스 윌킨스와 1962년 노벨생리의학상을 공동으로 수상했다. 그는 이때까지도 미혼이어서 스톡홀름에서 열린 시상식에는 아버지와 여동생을 동반했다. ‘나는 발표 전날에 잠자리에 들 때, 이른 아침에 스웨덴에서 온 전화를 받고 잠에서 깨는 상상을 떨칠 수 없었다. 그러나 꼭두새벽에 나를 깨운 것은 지독한 감기였다. 나는 스톡홀름에서 아무런 기별이 없다는 걸 깨닫고 우울해졌다. 일어나기 싫어서 미적대는데, 오전 8시 15분에 전화벨이 울렸다. 옆방으로 득달같이 달려가 받아 보니 어느 스웨덴 신문기자가 수상 소식을 알려주었다. 나는 행복했다. 기자는 기분이 어떠냐고 물었고, 나는 “끝내주는군요!”라는 말밖에 나오지 않았다.’ 왓슨의 자서전인 ‘지루한 사람과 어울리지 마라’에 나오는 이야기다. 후배 과학자들에 대한 왓슨의 충고에는 이런 것도 있다. ‘노벨상 발표가 난 해를 최대한 즐기라’는 것인데 ‘과거의 노벨상 수상자로 살 시간은 평생이 남았지만, 그 순간 가장 각광받는 과학자로 살 시간은 1년뿐’이라고 강조한다. 사람들은 노벨상이 아니라면 알 길이 없었을 과학자에게 다가와 사인을 부탁하지만, 다음해 수상자가 발표되는 순간 치세는 끝나 버리고 마니 미인대회 입상자와 다를 게 없다는 것이다. 거칠 것 없는 입담에 자신감이 넘쳐 흐르고 있다. 왓슨은 1968년 이후 뉴욕의 콜드 스프링 하버 연구소를 암 연구의 메카로 키워 내는 데 전념했다. ‘오직 자신만이 차마 말하지 못할 것들도 모두 말할 수 있다고 생각한다’는 평을 들을 만큼의 카리스마가 넘쳤다고 한다. 애착을 가졌던 연구소를 떠난 것은 2007년 10월 영국 선데이타임스와의 인터뷰 때문이다. ‘진화 역사가 서로 다른 인종들이 동일한 지능을 가지리라 믿는 것은 희망일 뿐이다. 흑인을 고용해 본 사람들은 내 말 뜻을 알 것’이라고 했다. 비난이 쏟아지자 왓슨은 무조건적으로 사과한다고 했지만 결국 은퇴를 선언했다. 왓슨이 노벨상 메달을 생전에 경매에 부치는 최초의 수상자가 될 것이라는 소식이다. 선데이타임스 발언 이후 사회적으로 매장되다시피 하여 궁핍해졌기 때문이라고 한다. 그에게 재기의 기회를 주어 인종차별적인 자신의 발언이 옳지 않았음을 과학적으로 증명할 수 있게 하는 것도 나쁘지 않을 듯하다. 서동철 논설위원 dcsuh@seoul.co.kr

유전자의 본체인 DNA. 생명체의 근간을 이루는 이 물질이 어쩌면 우주에서 처음 유입됐을 가능성이 있는지도 모르겠다. 로켓의 외부에 부착된 DNA 분자가 지구 대기권을 재진입할 때 발생하는 극고온의 환경 등의 우주여행을 견뎌낼 수 있다는 연구논문이 미국 온라인 학술지 ‘플로스원’(PLos ONE) 26일 자에 게재됐다. 스위스 취리히대(UZH) 연구팀이 발표한 논문에 따르면, 2011년 3월 발사된 ‘텍서스-49’(TEXUS-49) 로켓 임무 당시 시행된 실험에서 로켓 외부에 도포한 모든 부위에서 DNA를 회수할 수 있는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 올리버 울리히 교수와 코라 틸 박사는 우주 비행을 견딘 DNA 분자는 1000번의 고온 노출에도 유전정보를 유지했다고 밝혔다. 이 실험은 지금까지의 외계생명체 탐사로부터 바이오마커(생체 지표)가 될 수 있는 모델로 근거가 될 수 있다고 연구팀은 지적했다. 연구팀은 “DNA는 외계생명체의 흔적을 찾기 위한 바이오마커로서 중요한 역할을 한다”며 “우리는 지구와 우주의 조건이 DNA에 미치는 영향을 비교하고 그 특징을 규명하는 연구에 임하고 있다”고 설명했다. 이번 실험에서 연구팀은 형광마커를 첨가한 인공 플라스미드 DNA를 로켓 기체의 3개소에 부착했다. 실험의 목적은 우주 비행에서 지구로 귀환하는 동안 바이오마커가 안정할 수 있는지 확인하는 것이었다. 연구팀은 이 실험결과가 “전혀 예상 밖이었다”고 말한다. DNA 분자가 우주 여행을 견딜 수 없을 거라고 이들은 생각했기 때문이다. 이들은 “무사한 DNA가 그렇게 많으리라고는 생각하지 못했다”고 말했다. 또한 이 결과는 지구에서 유래한 DNA 등이 우주로 유출돼 착륙지 등이 오염될 가능성도 있다고 연구팀은 지적한다. 이에 대해 연구팀은 “이는 우주에서 지구로 인한 문제일 뿐만 아니라, 지구에서 우주와 다른 행성에 초래하는 문제이기도 하다”고 말했다. 사진=취리히대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

유전자의 본체인 DNA. 생명체의 근간을 이루는 이 물질이 어쩌면 우주에서 처음 유입됐을 가능성이 있는지도 모르겠다. 로켓의 외부에 부착된 DNA 분자가 지구 대기권을 재진입할 때 발생하는 극고온의 환경 등의 우주여행을 견뎌낼 수 있다는 연구논문이 미국 온라인 학술지 ‘플로스원’(PLos ONE) 26일 자에 게재됐다. 스위스 취리히대(UZH) 연구팀이 발표한 논문에 따르면, 2011년 3월 발사된 ‘텍서스-49’(TEXUS-49) 로켓 임무 당시 시행된 실험에서 로켓 외부에 도포한 모든 부위에서 DNA를 회수할 수 있는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 올리버 울리히 교수와 코라 틸 박사는 우주 비행을 견딘 DNA 분자는 1000번의 고온 노출에도 유전정보를 유지했다고 밝혔다. 이 실험은 지금까지의 외계생명체 탐사로부터 바이오마커(생체 지표)가 될 수 있는 모델로 근거가 될 수 있다고 연구팀은 지적했다. 연구팀은 “DNA는 외계생명체의 흔적을 찾기 위한 바이오마커로서 중요한 역할을 한다”며 “우리는 지구와 우주의 조건이 DNA에 미치는 영향을 비교하고 그 특징을 규명하는 연구에 임하고 있다”고 설명했다. 이번 실험에서 연구팀은 형광마커를 첨가한 인공 플라스미드 DNA를 로켓 기체의 3개소에 부착했다. 실험의 목적은 우주 비행에서 지구로 귀환하는 동안 바이오마커가 안정할 수 있는지 확인하는 것이었다. 연구팀은 이 실험결과가 “전혀 예상 밖이었다”고 말한다. DNA 분자가 우주 여행을 견딜 수 없을 거라고 이들은 생각했기 때문이다. 이들은 “무사한 DNA가 그렇게 많으리라고는 생각하지 못했다”고 말했다. 또한 이 결과는 지구에서 유래한 DNA 등이 우주로 유출돼 착륙지 등이 오염될 가능성도 있다고 연구팀은 지적한다. 이에 대해 연구팀은 “이는 우주에서 지구로 인한 문제일 뿐만 아니라, 지구에서 우주와 다른 행성에 초래하는 문제이기도 하다”고 말했다. 사진=취리히대 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

개인 맞춤형 의료 시대가 다가오고 있다. 1953년 왓슨과 크릭이 DNA의 이중나선 구조를 밝혀낸 이후 인간의 유전 정보가 담긴 DNA 분석을 위한 노력은 계속됐다. 1990년에 시작된 휴먼 게놈 프로젝트가 2003년 4월에 완성됐고, 그 후 DNA 염기서열 분석 기술은 눈부신 발전을 거듭했다. 휴먼 게놈 프로젝트 당시 한 사람의 게놈 서열을 분석하는 데 드는 비용은 엄청난 고가였으나 최근에는 저렴해진 상품들이 출시되고 있다. 특정 유전자 분석을 상품화한 회사들도 있다. 건강 관련 정보를 비롯한 유전자 정보를 알려 주는 상품을 99달러에 시판하기도 했으나, 2013년 11월 미국식품의약처(FDA)는 안전성을 이유로 의료정보를 포함한 상품의 판매금지 처분을 내리기도 했다. 동일인의 유전자 정보가 유전정보회사에 따라 분석 결과가 전혀 다르게 나타나기도 하고, 해당 유전자가 어떤 정보를 의미하는지에 대한 명확한 자료가 부족했기 때문에 추가 연구가 필요하다는 것이다. 휴먼 게놈 프로젝트가 성공할 당시 인류가 느꼈던 희열의 크기에 비해 현재의 유전자 과학은 답보 상태에 빠진 듯 보인다. 그러나 유전자 검사를 통해 혜택을 보는 분야도 있다. 암치료의 경우다. 암이란 자신의 유전자 중 일부에서 돌연변이가 발생해 암세포로 변화한 것이므로 유전자에 의한 질병이라고 볼 수 있다. 인간 유전자 중 특정 암과 관련성이 있는 유전자들이 발견되면서 이 유전자들을 표적으로 하는 맞춤형 치료들이 등장하고 있다. 아직까지 드라마틱한 반전을 보여 주는 맞춤형 치료들은 많지 않다. 말기 암환자의 수명을 몇 개월 연장시키는 데 그치는 경우가 대부분이긴 하지만 획기적인 개발도 있었다. 대표적으로 HER2 유전자에 양성인 유방암 환자를 대상으로 한 유방암 치료는 새로운 전기를 마련했다. HER2 양성 환자는 치료 성적이 좋지 않은 환자군에 속했으나 최근 허셉틴의 후속 약물들로 페르투주맙과 같은 약들이 개발되면서 말기 유방암 환자도 약 복용을 지속하면 평균 수명을 5~7년 연장할 수 있게 됐다. 평균 수명이 길지 않은 전이성 폐암 환자의 경우도 맞춤형 치료로 기존보다 여명이 연장되고 있다. 따라서 미국종합암네트워크(NCCN) 가이드라인에서는 전이성 폐암 환자에 대해 EGFR과 ALK의 유전자 검사 시행을 강력히 권고했다. 췌장암으로 사망한 스티브 잡스의 경우도 맞춤형 치료제를 찾기 위한 노력으로 생전에 두 번의 유전자 염기서열 분석을 했다고 한다. 그는 암치료 표적 유전자는 찾았으나 당시 이 유전자에 대한 맞춤형 약이 없어 치료를 받지 못했다. 그 외에도 해결될 문제들이 더 있다. 현재까지 개발된 맞춤형 약들의 경우 유전적 변이와 후생유전학적 요인에 의해 약물 내성이 생긴다. 게다가 맞춤형 약들은 한 달에 수백만원을 호가하는 고가의 치료비가 필요하다. 이 비용은 약을 개발한 제약회사에 대한 로열티로 상당 부분 지불되는데 우리나라와 같이 맞춤형 약을 개발해 내지 못하는 상황에서 맞춤형 의료 시대는 남의 나라 잔치가 될 가능성이 있다. 암 치료를 위한 유전자 검사 비용도 현재까지는 비싼 편이다. 기술이 개발되면 가격이 더 떨어질 가능성이 있지만 원천 기술이 우리에게 없다면 또 동일한 수준의 비싼 값을 치러야 한다. 하지만 맞춤형 치료를 위한 약의 개발 속도가 빨라지고 있으므로 불치병으로 고생하는 환자들도 수명이 연장된다면 새로운 맞춤형 약제를 시도해 볼 수 있는 기회가 생길 수 있다는 희망도 있다.