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.

농업생명과학대학 홍보단으로서 중·고등학생들에게 농업과 농생대를 소개하기에 앞서 항상 “농업이란 무엇일까?”라는 질문을 던지고 시작한다. 그러면 백이면 백 돌아오는 대답은 “농사짓는 거요! 우리가 먹을 식량을 생산하는 거요!”다. 아이들뿐만이 아니다. 고등학교에 직접 홍보를 나가 농업에 대해 설명하면 학부모님들, 선생님들도 놀라시며 “그게 전부 다 농업이에요?”라고 되물으시는 분들이 많다. 홍보단 활동을 하면서 많은 사람들의 마음 한편에 농업은 이 시대에 뒤떨어진, 이미 비전이 없는, 필요하지만 내가 하기보단 남이 해주길 바라는 분야라는 선입견이 자리하고 있는 것을 느낄 때마다 안타까운 마음이 든다. 이처럼 아직도 사람들은 농업을 생각할 때 농사만을 떠올리는 것 같다. 하지만 농사는 “곡류, 과채류 따위의 씨나 모종을 심어 기르고 거두는 일”이라고 정의되고, 농업은 “땅을 이용하여 인간 생활에 필요한 식물을 가꾸거나 유용한 동물을 기르거나 하는 산업”이라고 정의되어 있다. 따라서 농사는 농업의 극히 작은 일부분에 해당한다. 농사를 짓지 않는다고 해서 우리의 삶이 농업과 관련이 없다는 생각은 버려야한다. 의식주를 포함해 우리 삶에서 농업과 관련 없는 부분을 쉽게 찾기 어려울 만큼 농업은 우리 생활에 깊숙이 들어와 있다. 농업은 우리가 살아가는 환경인 자연은 물론, 우리와 더불어 살아가는 모든 생명체를 포함하고 우리가 살아가기 위한 방식, 그리고 우리 존재 자체를 포함하고 있는 것이다. 농생대의 학생으로서 농업에 대해 배우면 배울수록 한 가지 분명해 지는 것이 있다. “농업은 경쟁력 있는 미래지향적 산업이다”는 것이다. 이 말은 현재뿐만 아니라 과거에도 적용되었을 것이고 미래에도 적용될 것이다. 즉 농업은 늘 미래를 준비하고 있다는 것을 의미한다. 즉 농업은 늘 과거를 반영하고 현재에 바탕하며 미래를 준비하기 위한 산업을 의미한다. 기원전 농업이 시작된 이래로 현재까지 농업은 그 시대가 원하는 것에 맞춰 변모하고 발전하며 꼭 필요한 산업으로 남아있었음은 분명하다. 다양한 산업들이 생기고 쇠퇴하고 사라지고 할 동안 농업은 항상 시대에 따라 새롭게 변모하며 그 자리를 꿋꿋이 지켜왔다. 과거에는 농업 생산 중심의 산업으로, 현재는 하나의 생명공학산업, 환경을 가꾸는 산업으로 발전해 나가고 있는 것처럼 미래에는 또 다른 모습으로 발전할 것이다. 농업은 사람들의 생각처럼 과거에만 머무르고 있는 산업이 아니다. 새로운 생명·공학 기술을 이용하여 GM(유전자변형: Genetic modified) 작물을 생산함으로써 식량난문제의 해결과 대체연료수요 증가에 대응하고 있으며 농업을 통해 얻은 생산물의 약리·유전학 정보를 이용하여 의약품과 치료제를 개발함으로써 120세 시대에 기여하고 있다. 또한 회색빛 도시 속 푸른 휴식공간도, 젊은 층의 수요에 맞춘 다이어트 식품도, 피부에 좋은 화장품들도 모두 농업이 책임지고 있다. 현재의 수요에 가장 먼저 대응하고 미래의 요구에 가장 앞장서고 있는 미래지향적 산업인 것이다. 이러한 농업의 모습은 왜 그토록 많은 미래학자들이 “미래에는 국가가 가진 농업의 경쟁력이 곧 그 국가의 힘이 될 것이다.”라고 하는지에 대한 답이 될 것이다. 11일은 농업인의 날이다. 농업인의 날은 농업이 국민경제의 근간임을 국민들에게 인식시키고 ‘농업인의 긍지와 자부심을 고취시키며 노고를 위로하기 위한 목적’으로 제정된 ‘정부 지정 공식 기념일’이다. 농업에 대해 진지하게 생각해 보지 않은 사람들도 오늘만은 농업이 무엇인지, 농업이 왜 중요한지, 우리의 농업이 어떻게 변화하고 있는지에 대해 잠깐이라도 생각하고 느낄 수 있는 날이 되었으면 하는 바람을 갖는다.

넓고 넓은 태평양 남동부에는 세계적인 화제를 모으고 있는 신비의 섬이 하나 존재한다. 바로 '모아이의 고향' 이스터섬이다. 최근 독일 막스플랑크 연구소 등 공동 연구팀이 고대 이스터섬 원주민들이 남미 본토인들과 '교류' 했다는 유전학적 증거를 공개해 관심을 끌고있다. 이는 이스터섬 원주민들이 태평양 한가운데 살면서 다른 문명과 고립된 채 살았다는 기존 가설을 뒤집는 증거가 된다. 연구팀의 이같은 결과는 27명의 이스터섬 원주민들의 유전 데이터를 분석해 이루어졌으며 과거 1300~1500년 사이 이스터섬 원주민과 남미인과의 성관계가 있었음을 확인했다. 연구팀의 결과가 더욱 눈길을 끄는 것은 이스터섬의 지정학적 위치 때문이다. 칠레령인 이스터섬은 본토인 칠레까지 무려 3,700km나 떨어져 있어 '세계에서 가장 외딴 곳'이라는 별칭이 있을 정도다. 결과적으로 이스터섬 원주민이 남미인을 만나기 위해서는 3,700km를 항해할 만한 기술을 두 인종 중의 하나는 가져야 한다는 것을 의미한다. 그러나 이스터섬 원주민이 항해술에 일가견이 있다는 사실이 다른 연구를 통해 입증된 바 있다. 이스터섬의 원주민은 폴리네시아인이다. 남태평양 섬 곳곳에 살았던 폴리네시아인은 11~13세기 카누를 타고 나침반도 없이 수 천 km 떨어진 망망대해를 건너 다녔다. 연구를 이끈 유전학자 마크 스톤킹 박사는 "지금으로부터 19~23세대 전 이스터섬 원주민과 남미인 사이에 혼합(intermixing)이 이루어졌다" 면서 "오늘날의 이스터섬 원주민은 75% 폴리네시아인, 15% 유럽인, 10% 남미인의 피가 섞였다"고 주장했다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

미토콘드리아는 세포질에 존재하는 물질로 세포 호흡에 관여한다. 세포 호흡이란 에너지를 만든다는 의미다. 몸속에 음식물이 들어오면 에너지로 바꿔서 몸을 따뜻하게 하는 것이 미토콘드리아이다. 여성의 난자에 미토콘드리아는 약 10만개가, 정자에는 100개가 들어 있다. 난자와 정자가 수정하면 정자의 미토콘드리아는 꼬리와 함께 탈락하는 만큼, 미토콘드리아는 난자만을 통해 다음 세대로 전달된다. 즉 딸들을 통해서만 내려가는 모계유전 물질이다. 이런 특징에 착안해 학자들은 현대 인류의 모계 조상을 밝혀내는 일을 했다. 인류 유전학자 브라이언 사이키스 영국 옥스퍼드대 교수와 동료의 업적이다. 그는 20만년 전 아프리카에서 출발한 유럽·아시아의 공동조상일지도 모를 모계 유전자에 ‘미토콘드리아 이브’라는 이름을 붙였다. 여기로부터 파생해 ‘아메리칸 이브’니 ‘코리안 이브’라는 단어가 나온다. 아버지의 성을 따르도록 법제화한 부계 사회에 살고 있지만, ‘인류의 특징을 결정하는 주요한 유전적 물질은 혹시 모계로만 흐르는 것이 아닐까’ 하는 남녀차별적인 발상을 해본다. 문소영 논설위원 symun@seoul.co.kr

노벨 경제학상을 받은 아마르티아 센이 쓴 ‘불평등의 재검토’를 사려고 인터넷 서점을 뒤져보니 절판이다. 이 책은 한울이 1999년과 2008년에 출판했는데 몇몇 인터넷 중고서점에서 팔고 있었다. 2008년 재출간 가격은 1만 7000원으로, 인터넷서점에서 신간을 사면 10% 할인해 1만 5300원이다. 그런데 중고서점에서 이 책은 2만 4000원에서 3만 4000원까지 제시되었다. 중고책은 항상 싸다는 고정관념을 버려야 했다. 특히 절판된 중고책은 발행 당시의 가격보다 더 비싼 몸값을 자랑하기도 한다. 현 유럽인의 유전자를 추적했더니 모계조상이 겨우 7명의 여성이라는 학설을 제시한 인류 유전학자 브라이언 사이키스가 쓴 ‘이브의 일곱 딸들’(따님 펴냄)도 품절인데, 중고책 가격은 정가 1만 3000원보다 비싼 2만원대다. 2005년에 출판된 집단유전학자인 루이기 루카 카발리가 쓴 ‘유전자 사람 그리고 언어’도 절판됐고, 중고서점에서 원래 가격인 1만 7000원 안팎에 팔리고 있다. 역사의 대중화에 주력하는 출판사 푸른역사에서 2008년에 김덕진 교수가 펴낸 ‘대기근, 조선을 뒤덮다’를 지난해 중고서점에서 사려다가 정가의 2배가 넘는 4만원이라는 높은 가격에 뒤로 넘어갈 뻔했던 기억이 떠올랐다. 초판 양장본 같은 희귀서적도 아닌데 말이다. 대중성을 겸비했다지만 본질적으로 학술서에 가까운 책들의 최근 초판 발행부수는 1000~2000부를 넘지 않는다는 것이 정설이다. 평생 책벌레로 살고 싶다는 ‘간서치’들이 행방불명되었고, 인터넷과 동영상, 전자책들이 빠르게 종이책의 영역을 흡수하고 있기 때문이다. 1980년대 어지간한 학술전문 서적의 초판발행 부수가 3000부였는데, 1997년 외환위기 이후에는 2000부 안팎으로 줄었고, 2008년 세계금융위기 이후에 1000부로 뚝 떨어졌다. 그 이유는 책을 받아줄 동네서점들이 다 사라졌기 때문이라고 출판사들은 설명한다. 자본력을 갖춘 대형 인터넷 서점이 다양한 할인행사 등으로 책 구매자들을 블랙홀처럼 빨아들인 결과라고 한다. 다음달 21일 시행될 ‘도서정가제’에 앞서 올여름부터 대형 출판사들이 대형 인터넷 서점에서 최대 80% 이상 할인행사를 했고, 지금도 하고 있다. 전집에 단행본들도 적지 않게 끼어 있다. 출판 생태계를 복원한다는 도서정가제법이 시행되기 전 동네서점들이 고사할 지경이 아닌가 걱정이다. 일각에서는 소비자가 ‘호갱님’이 되는 ‘출판계의 단통법’이라고 비판한다. 소비자는 책을 과거보다 비싸게 사고, 동네서점은 죽어가며, 재고처리 능력이 부족한 소형출판사들은 도산하게 생겼단다. 새 법으로도 출판 생태계가 복원되지 않는다니 그저 갑갑하다. 문소영 논설위원 symun@seoul.co.kr

19세기 영국 런던을 공포에 떨게 한 세기의 살인마 잭 더 리퍼의 정체가 최근 DNA 분석결과, 폴란드 이민자 출신 이발사 아론 코스민스키로 밝혀졌다고 알려진 가운데, 해당 조사가 잘못됐다는 전문가의 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 영국 일간지 인디펜던트는 잭 더 리퍼의 실제 정체가 당시 주요 용의자였던 폴란드 출신 이발사 아론 코스민스키라는 기존 주장이 옳지 않다는 학계 전문가들의 주장을 19일(현지시간) 소개했다. 영국 사업가이자 아마추어 탐정으로 오랜 시간 베일에 싸여진 살인마 잭 더 리퍼의 정체를 추적해왔던 러셀 에드워즈는 지난 2007년, 리퍼의 희생자 중 한명인 캐서린 에도우즈의 사망현장에서 발견된 숄(어깨걸이)을 경매해서 구매한 뒤, 해당 의류에 묻어있는 얼룩에 강한 호기심을 느꼈다. 이 얼룩의 주인이 바로 지난 100여 년 동안 정체가 묘연했던 잭 더 리퍼의 것이라는 확신이 들었기 때문이다. 에드워즈는 리버풀 존 무어스 대학 생물유전공학 전문가인 자리 루엘라이넨 박사에게 해당 숄에 대한 DNA 분석을 의뢰했다. 루엘라이넨 박사의 정밀 감식 결과, 해당 숄 조각의 얼룩은 피해자인 에도우즈가 사망 시 흘린 동맥혈인 것으로 추정됐고 흥미롭게도 리퍼의 것으로 보이는 체액과 요도 상피세포까지 함께 발견됐다. 에드워즈와 루엘라이넨 박사는 추출된 총 6가지 DNA 조각을 국립 법의학 연구소(Institute of Legal Medicine)에 의뢰해 대조한 결과, 동맥혈 DNA는 희생자 에도우즈의 증손녀 카렌 밀러의 것과 90%이상 일치하는 것으로 확인됐다. 일단, 해당 숄이 에도우즈의 것일 실질적 가능성이 입증된 것이다. 남은 것은 리퍼 DNA의 확인 뿐 이었다. 그들은 오랜 수소문 끝에 유력한 용의자로 지목됐던 코스민스키의 여동생 마틸다와 인척 후손 관계인 한 여성을 찾는데 성공했지만 DNA채취를 위해 수개월에 걸쳐 동의를 구해야만 했다. 결국 이름이 밝혀지지 않은 해당 여성의 동의를 얻고 구강 세포 DNA를 채취한 뒤, 비교한 결과 여성 DNA와 숄에 묻어있던 체액 DNA가 일치하면서 잭 더 리퍼의 정체는 아론 코스민스키로 굳어지는 듯 했다. 하지만, 최근 이에 대한 반론이 제기됐다. ‘DNA핑거프린팅(DNA fingerprinting)’이라는 용어를 처음 정립했던 유전자 조사 부문 세계적 권위자인 영국 레스터 대학 발생유전학자 알렉 제프리즈 교수는 루엘라이넨 박사의 DNA 분석에 오류가 있다고 지적했다. 당초 루엘라이넨 박사는 보고서에 숄에 묻어있던 분석에 활용한 DNA 염기단위 시토신(cytosine, C) 기준을 ‘314.1C’로 기재했으며 29만분의 1정도로 희귀한 형태라 언급했다. 이에 대해 제프리즈 교수는 그것은 잘못된 기준이며 올바른 시토신 기준은 ‘315.1C’로 기재해야 옳다고 설명한다. 또한 해당 DNA는 그리 희귀하지 않고 유럽인 99%에서 보편적으로 나타나기에 원 주인이 캐서린 에도우즈라는 사실 자체를 증명하기에 매우 부족하다고 강조했다. 그에 따르면, 지난 100여 년 동안 숄에 손을 댔던 모든 사람들이 용의선상에 올라야 한다. 이에 대해, 네덜란드 로테르담 에라스무스 대학 분자생물학과 매니스 반 오벤 교수도 제프리즈 교수의 지적이 옳다는 견해를 밝혔다. 지난 9월, 아론 코스민스키가 실제 잭 더 리퍼라는 러셀 에드워즈와 자리 루엘라이넨 박사의 주장에 심각한 오류가 존재한다는 것이다. 잭 더 리퍼(Jack the Ripper)는 1888년 8월 7일부터 11월 10일까지 2개월 동안 영국 이스트 런던 화이트채플에서 최소 다섯 명이 넘는 매춘여성을 잔혹하게 살해한 살인범으로 수많은 용의자에 대한 추적과 조사가 이뤄졌지만 끝내 126년간 진범이 밝혀지지 않고 있는 상황이다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

일반인보다 100배 민감한 시력을 가져 흔히 볼 수 없는 자세한 색까지 관찰할 수 있는 여성 화가가 화제를 모으고 있다. 미국 디자인·IT·과학전문매체 디자인&트렌드(Design&Trend)는 평범한 사람이 볼 수 없는 신비한 수천만 가지 숨겨진 색상을 관찰해내는 여성화가 콘세타 안티코의 사연을 최근 소개했다. 보통 사람이 인식할 수 있는 색상은 평균 100만개로 대부분 해당 수치에서 크게 벗어나기 힘들다. 하지만 안티코의 눈은 남다르다. 그녀는 무려 9900만개의 색을 구분할 수 있는 초능력에 가까운 민감 시력을 갖고 있다. 예를 들어, 우리가 장미꽃을 보고 그저 ‘빨갛다’라고 인식할 때, 안티코는 꽃 내부부터 가장자리에 감춰져있는 수백 개의 각기 다른 색상을 하나하나 세부적으로 관찰할 수 있다. 이유는 그녀가 사색형 색각(Tetrachromacy)이기 때문이다. 시각세포의 일종으로 색깔을 구분하는데 사용하는 추체(錐體)가 보통 사람들이 3가지인데 반해, 이들은 1가지가 더 추가된 4가지의 추체(錐體)를 소유하고 있다. 따라서 흔히 7가지로 알고 있는 무지개 색을 이들은 10가지로 인식하며 종합적으로는 평균보다 100배에 달하는 색을 추가로 인식해낸다. 사색형 색각이 나타나는 이유는 정확하지 않으나, 유전학자들은 인간 성염색체 중 하나인 X염색체의 돌연변이가 주요 원인인 것으로 추정 중이다. 현재 캘리포니아 샌디에이고에 살고 있는 안티코는 화가로 활동하며 그녀만이 볼 수 있는 광대한 색의 세계를 작품에 투영해 일반인들도 이를 체험할 수 있도록 하고 있다. 그녀가 그린 호랑이, 공작새 등의 작품을 보면 우리가 보고 있는 색이 얼마나 한정적인지 알 수 있을 정도로 방대한 색깔들의 향연을 만끽할 수 있다. 안티코는 “사람들은 누구나 숨겨진 색상을 볼 수 있는 잠재력이 있지만 도시에 특화된 삶의 방식이 이를 가로막고 있다”며 “회색 바위에서 초록색을 찾아내 듯 다양한 색의 세상을 사람들에게 교육하고 있다”고 설명했다. 그녀는 현대 유전학에서 찾기 힘든 희귀한 사색형 색각 사례로 2012년부터 캘리포니아 대학 어바인 캠퍼스 연구진들에 의해 연구되고 있다. 특히 색맹치료법에 대한 실마리를 그녀를 통해서 찾을 수 있을 것이라 연구진들은 보고 있다. 안티코 또한 색맹인 12살 딸을 키우고 있으며 그 원인이 자신의 유전적 돌연변이 때문일 것으로 추정한다. 그녀는 많은 전문가들이 자신의 사례를 활용해 많은 색맹인들의 도움이 되어주기를 희망하고 있다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

보통사람보다 100배 민감한 시력을 가져 흔히 볼 수 없는 자세한 색까지 관찰할 수 있는 여성 화가가 화제를 모으고 있다. 미국 디자인·IT·과학전문매체 디자인&트렌드(Design&Trend)는 평범한 사람이 볼 수 없는 신비한 수천만 가지 숨겨진 색상을 관찰해내는 여성화가 콘세타 안티코의 사연을 최근 소개했다. 보통 사람이 인식할 수 있는 색상은 평균 100만개로 대부분 해당 수치에서 크게 벗어나기 힘들다. 하지만 안티코의 눈은 남다르다. 그녀는 무려 9900만개의 색을 구분할 수 있는 초능력에 가까운 민감 시력을 갖고 있다. 예를 들어, 우리가 장미꽃을 보고 그저 ‘빨갛다’라고 인식할 때, 안티코는 꽃 내부부터 가장자리에 감춰져있는 수백 개의 각기 다른 색상을 하나하나 세부적으로 관찰할 수 있다. 이유는 그녀가 사색형 색각(Tetrachromacy)이기 때문이다. 시각세포의 일종으로 색깔을 구분하는데 사용하는 추체(錐體)가 보통 사람들이 3가지인데 반해, 이들은 1가지가 더 추가된 4가지의 추체(錐體)를 소유하고 있다. 따라서 흔히 7가지로 알고 있는 무지개 색을 이들은 10가지로 인식하며 종합적으로는 평균보다 100배에 달하는 색을 추가로 인식해낸다. 사색형 색각이 나타나는 이유는 정확하지 않으나, 유전학자들은 인간 성염색체 중 하나인 X염색체의 돌연변이가 주요 원인인 것으로 추정 중이다. 현재 캘리포니아 샌디에이고에 살고 있는 안티코는 화가로 활동하며 그녀만이 볼 수 있는 광대한 색의 세계를 작품에 투영해 일반인들도 이를 체험할 수 있도록 하고 있다. 그녀가 그린 호랑이, 공작새 등의 작품을 보면 우리가 보고 있는 색이 얼마나 한정적인지 알 수 있을 정도로 방대한 색깔들의 향연을 만끽할 수 있다. 안티코는 “사람들은 누구나 숨겨진 색상을 볼 수 있는 잠재력이 있지만 도시에 특화된 삶의 방식이 이를 가로막고 있다”며 “회색 바위에서 초록색을 찾아내 듯 다양한 색의 세상을 사람들에게 교육하고 있다”고 설명했다. 그녀는 현대 유전학에서 찾기 힘든 희귀한 사색형 색각 사례로 2012년부터 캘리포니아 대학 어바인 캠퍼스 연구진들에 의해 연구되고 있다. 특히 색맹치료법에 대한 실마리를 그녀를 통해서 찾을 수 있을 것이라 연구진들은 보고 있다. 안티코 또한 색맹인 12살 딸을 키우고 있으며 그 원인이 자신의 유전적 돌연변이 때문일 것으로 추정한다. 그녀는 많은 전문가들이 자신의 사례를 활용해 많은 색맹인들의 도움이 되어주기를 희망하고 있다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

과거 큰 인기를 끈 할리우드 영화 '맨 인 블랙'을 통해 트레이드 마크가 된 기기가 있다. 바로 펜처럼 생긴 빛이 터지면서 사람들의 기억을 지우는 장치다. 영화 속에서나 등장하는 이 기억 제거장치가 현실이 될 날이 멀지 않은 것 같다. 최근 미국 캘리포니아 대학 데이비스캠퍼스 연구팀이 유전자 조작된 쥐의 특정 기억을 지우는 실험에 성공했다고 발표했다. 영화 속에서나 등장하는 상상이 현실이 된 이번 연구는 '광유전학'(optogenetics)이란 이론이 바탕이 됐다. 빛(opto)과 유전학(genetics)을 결합돼 만들어진 이 용어는 빛과 유전공학 기술로 뉴런(뇌 신경세포)을 조절하는 기술이다. 연구팀이 주목한 것은 일화적 기억(episodic memory). 이는 '어제 저녁에 누구랑 무엇을 먹었는지'와 같은 기억을 의미하는 것으로 사건이 일어나 장소, 시간 등을 기억하는 것을 말한다. 신경 전문가들은 이같은 일화적 기억이 우리 뇌 속 깊숙이 숨어있는 대뇌 피질(cerebral cortex)과 해마(hippocampus)의 공동 작용에 의한 것으로 보고있다. 연구팀은 이곳 신경세포에 레이저를 쏴 세포가 활성화되면 야광의 녹색 빛을 내는 쥐를 유전자 조작으로 만들어냈다. 곧 기억이 생기면 빛을 발하고 없어지면 꺼지는 일종의 '스위치'를 만들어 낸 것. 결과적으로 연구팀은 여기에 전기 자극을 줘 기억을 조절하는 실험을 한 셈이다. 특히 이는 실제 실험을 통해 검증됐다. 연구팀은 실험대상이 된 쥐들을 새장에 넣고 전기 쇼크를 주는 훈련을 반복적으로 시켰다. 이후 이같은 '기억'을 가진(녹색 빛이 활성화된) 쥐는 새장에 들어가는 순간 온몸이 얼음처럼 굳어버리는 행동을 보였다. 그러나 녹색 빛이 활성화 되지 않은 쥐의 경우 전기쇼크는 까맣게 잊고 평소와 같은 행동을 보였다. 연구를 이끈 브라이언 윌트겐 박사는 "해마 속의 특정 세포가 기억과 관련이 있다는 사실이 확인된 것"이라면서 "향후 사고로 기억을 잃은 사람이나 치매 환자들을 위한 좋은 치료방법을 개발할 수 있을 것"이라고 밝혔다. 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

　세균이 항생제의 공격에 맞서 내성을 갖게 되는 메커니즘이 새롭게 규명됐다. 항생제 내성으로 생기는 슈퍼 박테리아의 위협에 맞서 효과적인 항생제 개발 가능성을 열 수 있을 지 기대된다. 　고려대의대 의학과 김희남 교수팀은 병균이 항생제 공격에 대항해 내성을 갖게 되는 새로운 메커니즘을 규명했다고 24일 밝혔다. 　연구팀은 이번 연구를 통해 세균이 여러 항생제에 쉽게 적응하면서 살아남는 것은 ‘DNA스위치’가 세균의 변신을 유도하기 때문이라는 사실을 확인했다. 　연구팀은 항생제 중에서 감염치료제로 가장 많이 쓰이는 ‘베타락탐(β-lactam)’계 항생제를 분해하는 ‘베타락탐아제(β-lactamase)’의 진화 경로와 메커니즘을 관찰한 결과, 항생제 분해효소를 만드는 유전자 내에 새로 생성되는 반복서열이 효소의 구조를 변형시켜 다른 항생제를 분해할 수 있게 하며, 이 때문에 세균이 새로운 항생제에 내성을 갖는다는 사실을 획인했다. 4개 이상의 염기로 이루어진 작은 단위체가 유전자상에 반복서열의 생성을 유도, 결과적으로 효소의 구조적 변형을 유발한다는 것이다. 　연구팀에 따르면, 이 반복서열은 종래의 항생제에 다시 노출되면 DNA스위치로 작동하며 소실돼 원래의 서열로 쉽게 돌아가는 등 적응력이 매우 뛰어난 돌연변이 유형이다. 베타락탐아제는 변형되면서 새로운 항생제 분해능력을 얻지만, 이 때 종래의 항생제에 대한 분해능력을 잃기 때문에 종래의 항생제에 다시 노출되면 원래 형태로 돌아가는 것이 세균의 생존력을 높이는 적응능력이다. 　김희남 교수는 “이 DNA스위치 메커니즘은 세균뿐 아니라 인간의 유전체에도 존재하며, 인간의 다양한 유전병의 원인이 되므로 감염병 치료외에 그런 면에서도 향후 중요한 연구 대상이 될 것”이라고 말했다. 이 연구 결과는 유전학 분야의 저명한 국제학술지 ‘플로스제네틱스(PLOS Genetics)’ 최근호에 게재됐다. 　김희남 교수팀은 앞서 2010년에도 세균이 인간을 비롯한 동물의 몸 속으로 들어와 각종 병균으로 바뀌는 진화 메커니즘을 세계 최초로 규명해 주목을 받았다. 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

과학의 발전 덕분에 의족이나 의수 등의 인공 기관의 기술이 현저하게 진화했다. 사고로 팔다리를 잃은 사람들에게 이런 인공 기관은 생활의 불편함을 해소하는 한 줄기 빛과 같은 것이다. 그렇지만 이들에게 어쩌면 이런 기관이 필요 없게 되는 날이 머지않아 올지도 모르겠다. 이는 손발을 재생하는 기술 덕분. 꿈 같은 이야기로 들릴 수도 있으나, 과학자들은 유전자 기술을 통해 이를 현실로 만들려고 하고 있다. 미국 기즈모도 등 과학매체에 따르면 미국 애리조나주립대와 해독유전학연구소 공동 연구진이 최근 발표한 논문에서 이구아나 일종인 아놀도마뱀(학명: Anolis carolinensis)의 꼬리를 재생하는 메커니즘을 해명했다고 밝혔다. 도마뱀은 비상 시 꼬리를 떼고 달아나는데 그 종에 따라 약 25~60일 정도가 지나면 원래의 모습으로 돌아간다고 한다. 마법처럼 보이지만 실제로 여기에는 유전자의 힘이 걸려 있으며, 이를 알아내기 위해 다음과 같은 실험이 이뤄졌다. 연구진은 각각 다른 날짜(시간 단위)에 자른 도마뱀을 가지고 실험을 했는데 도마뱀을 안락사시켜 재생 과정에 있는 꼬리에서 종이 만큼 얇은 두께로 살점을 잘라 다양한 재생 단계의 신체 구조를 분석하고 결과적으로 어떤 유전자가 어느 시점에 어떤 방식으로 재생에 관여하는지 정밀분석했다. 그 결과, 꼬리의 재생에는 무려 326가지의 유전자가 관여하고 있으며 그중 302가지는 포유류에도 일반적으로 존재하는 것으로 확인됐다. 또한 흥미롭게도 암컷 도마뱀의 자궁 속에 있던 새끼 도마뱀의 경우에는 전혀 다른 과정으로 꼬리가 성장하는 것까지 밝혀졌다. 실제 도마뱀 꼬리가 재생할 때 일어나는 메커니즘은 우선 상처 부위가 치료되면서 새로운 혈관을 가진 상피조직이 형성되기 시작한다. 그후 10일 정도 재생이 진행된다. 신경 조직이 부드러운 근섬유 밑에 깔려 있어 결과적으로 새롭게 자라라는 꼬리 부분에 체액을 전달할 수 있다. 또한 10일이 지나면 연골이 형성되고 이 부위가 작은 꼬리뼈로 변화한다. 앞서 말한 자궁 내에서의 생장은 이와 정반대의 과정이 일어난다. 공개된 사진은 매일 재생 모습을 나타낸 것으로 10dpa는 10일 뒤라는 뜻이다. 이제 나머지 유전자 24개는 도마뱀류만 가진 것으로 이런 유전자는 앞서 설명한 메커니즘보다 훨씬 복잡한 과정을 거치게 된다고 한다. 연구진은 “차세대 유전자 염기서열 분석 기술을 이용해 도마뱀 재생 세포 구조를 완벽하게 해석한 뒤, 이를 인간 유전자에 적용하게 된다면 우선적으로 사람 연골, 근육, 척수를 재생시키는 것이 가능할 것”이라고 전망했다. 이번 연구결과는 미국 공공과학도서관의 온라인 학술지인 ‘플로스원’(PLos ONE) 8월 20일 자로 게재됐다. 사진=기즈모도 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘분자진단’이라 하면 다소 낯선 용어로 느껴질지 모르지만 이미 우리가 예전부터 경험한 진단법이다. 지난 2009년 대 유행한 신종플루확진검사, 겨울철마다 유행하는 계절독감과 일반 감기, 폐렴균을 구분하는 검사, 자궁경부암을 일으키는 HPV 유전자형을 정확하게 검사하는 방법도 바로 분자진단 검사이다. ㈜씨젠은 독창적 기술인 동시다중 분자진단 검사 기술을 보유한 분자진단 전문기업으로 호흡기 질환, 결핵, 간염, 자궁경부암 등을 일으키는 세균, 바이러스 검사뿐 아니라 약제 내성, 암 유발 돌연변이, 유전질환 등을 검사할 수 있는 다양한 분자진단 제품을 개발하고 있다. 분자진단은 DNA, RNA 등 유전물질을 대상으로 분자생물학, 분자유전학적 기술을 이용한 검사 분야를 통칭하는 말이지만 좁게는 PCR 방법으로 유전자 (DNA, RNA)를 이용, 질병을 검사하는 것을 뜻한다. PCR은 쉽게 얘기하면 일명 성능 좋은 ‘DNA 복사기’로 아주 적은 양의 DNA도 몇 시간 만에 수백만 배로 증폭시켜준다. 머리카락, 타액 등을 분석하여 범죄 용의자를 검거하거나 친자 분석 등에 이용되는 방법이다. 의료계에서는 PCR을 이용한 분자진단 검사를 통해 세균 또는 바이러스 유전자를 직접 확인할 수 있어 배양이 잘 안되거나 위험해서 검사할 수 없는 경우와 기존 검사법으로 진단이 어려운 경우에도 질병의 원인을 정확하게 검사할 수 있다. 또한 질병의 조기진단 및 유전 정보에 따라 치료 방법을 달리할 수 있는 개인별 맞춤 처방이 가능하며, 빠른 시간 내에 결과를 확인할 수 있어 검사 결과를 근거로 신속하고 효과적인 치료를 받을 수 있다. 한편, 씨젠은 자궁경부암 조기 검진의 중요성을 알리기 위해 최근 TV 광고 캠페인을 진행 중에 있으며 여성들이 자궁경부암에 대해 자세한 정보를 얻고 정기 검진에 대해 더 쉽게 이해할 수 있도록 씨젠우먼( www.씨젠우먼.com )이라는 홈페이지도 함께 운영 중이다. 뉴스팀 seoulen@seoul.co.kr

보통 탈모치료제라고 하면 현 상태에서 머리카락이 더 빠지는 것을 방지해주는 역할을 수행해주는 것이 대부분이다. 이와 관련해 최근 수개월 안에 머리카락이 빠진 두피에 다시 풍성한 모발이 자라도록 도와주는 발모제가 등장해 많은 탈모환자들의 관심이 집중되고 있다. 의학전문매체 메디컬 엑스프레스는 미국 컬럼비아대학 메디컬센터 피부과학·유전학 연구진이 기존 골수 섬유증 치료제가 머리카락을 다시 자라나게 하는 발모효과가 뛰어나다는 것을 증명하는 임상실험 결과를 공개했다고 17일(현지시각) 보도했다. 연구진은 골수 섬유증(골수조직 섬유가 과잉 발육돼 혈액 세포 기능이 저하돼는 질환) 표적 치료제로 FDA(미국 식품의약국)의 정식 허가를 받은 약품 을 쥐와 원형탈모증 환자들을 대상으로 투여한 결과, 놀라운 발모효과가 입증됐다고 밝혔다. 실험은 총 2차례에 걸쳐 진행됐으며 방식은 각각 다음과 같다. 먼저 연구진은 치명적 질환으로 온 몸의 털이 빠져나간 실험용 쥐에게 일정량의 룩소리티닙(ruxolitinib)을 12주간 정기적으로 투여했다. 그 후, 수개월 내에 해당 쥐의 몸 털 대부분이 복원된 것은 물론 더 이상 털이 빠지지 않는 것으로 확인됐다. 실험은 다시 사람을 대상으로 한 임상테스트로 이어졌다. 연구진은 룩소리티닙(ruxolitinib)을 원형탈모증 환자 3명을 대상으로 하루에 4차례씩 5개월 간 정기적으로 투여한 결과, 머리카락이 거의 완벽하게 복원되는 것을 입증해낼 수 있었다. 연구진에 따르면, 원형탈모증은 일종의 자가 면역 질환으로 혈액 속 T세포(임파구)가 자신의 모발을 몸의 일부로 인식하지 않고 적으로 간주한 뒤 공격해 모낭이 파괴되면서 발생된다. 그런데 룩소리티닙(ruxolitinib)의 성분이 T세포의 모낭 파괴를 막아주는 역할을 수행하는 것 같다는 것이 연구진의 추측이다. 기존 원형탈모 치료는 모낭 주위 염증 억제를 목표로 탈모부위에 국소 스테로이드제를 주입하거나 미녹시딜을 바르는 방식을 취해왔다. 만일 탈모부위가 넓다면 부신피질 호르몬제, 사이클로스포린(cyclosporine), 자외선 요법 등을 사용하기도 했지만 대부분 탈모를 억제하는 측면이 강했지 빠진 모발을 복원시키는 효과는 미미했다. 이런 측면에서 해당 연구 결과는 정식 승인을 받은 약품이 탈모는 물론 발모제 역할까지 수행할 수 있다는 가능성을 보여줬다는 측면에서 높은 관심을 받고 있다. 미국 컬럼비아대학 메디컬센터 피부과학·유전학과 안젤라 크리스티아누 교수는 “이 연구결과는 원형 탈모증 치료법 발전에 있어서 매우 흥미로운 단계를 보여 준다”며 “골수 섬유증 치료제가 탈모치료에도 높은 효과를 보여준다는 점이 인상적이지만 해당 약품이 빈혈 등과 같은 부작용을 일으킬 수 있기에 조금 더 세부적인 연구가 추가적으로 필요할 것”이라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 기초의학 분야 국제학술지 ‘네이처 메디슨(Nature Medicine)’ 17일자에 발표됐다. 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

　차의과학대 분당차병원(원장 지훈상)은 이 병원 첨단연구암센터에 ‘유전성 종양상담 클리닉’을 개설, 본격적인 진료를 시작했다. 　유전성 종양상담 클리닉은 암환자 및 암 발병 가능성이 있는 환자들을 대상으로 암과 관련된 유전자 돌연변이 상태를 검사함으로써 현재 진행 중이거나 숨겨진 암의 발병확률을 예측해준다. 만약 종양 유전자에 결함이 있는 것으로 확인되면 암 발병률을 낮출 수 있도록 조기검진·식습관 및 생활습관 개선·규칙적인 운동 등 세심한 관리 프로그램을 제공하게 된다. 　모든 종양은 최고 15%가 유전성으로, 유전성 암은 여러 유전자들 중에서 특정 암을 유발시킨다고 알려진 유전자 돌연변이가 원인이다. 이런 유전성 암은 다른 암에 비해 조기에 발병하고 다른 장기에서 암을 함께 발생시키는 것이 특징이기 때문에 각별한 주의가 필요하다. 예컨대, 난소암의 경우 자궁내막암·갑상선암·유방암·대장암 등을 동반할 가능성이 높다. 　첨단연구암센터 이제호 센터장은 “가족 중 암 환자가 있다면 유전자 검사를 통해 암의 발병 가능성을 예측해 적극적으로 예방하려는 자세가 필요하다”고 말했다. 　한편, 분당차병원은 최근 첨단의학을 적용한 맞춤형 암치료 기능을 강화하기 위해 국내 유전자 치료 전문가인 이제호 교수를 첨단연구암센터장으로 영입했다. 이제호 교수는 국내 최초로 부인암에 대해 분자유전학적 연구와 치료를 시도하는 등 국내 부인암 연구 및 치료 수준을 조직세포 차원에서 분자의학 수준으로 끌어올리는데 크게 기여한 것으로 평가받고 있다. 그는 유전자요법연구회를 창설, 국내에 유전자요법 개념을 전파하는데도 기여했다. 　심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr

지금까지 알려진 바가 없는 신종 돌고래가 등장해 학계의 관심이 쏠리고 있다. 호주 해안에서 발견한 이 돌고래는 혹등돌고래의 일종으로, 정확한 명칭은 ‘호주 혹등 돌고래’다. 과학자들은 수 년간 이 돌고래의 분류를 두고 갑론을박을 이어오다 최근 학명 ‘Sousa sahulensis’를 포함한 명칭을 확정지었다. 이 신종 돌고래는 기존에 알려진 혹등 돌고래에 비해 피부색이 더 짙고 독특한 등지느러미를 가진 것이 특징이다. 몸길이는 2.7m 가량으로 병코 돌고래(큰 돌고래)와 비슷하며 친화력이 뛰어나기로 유명한 다른 돌고래에 비해 겁이 많은 편이다. 야생동물 보호협회(Wildlife Conservation Society)가 지난 해 이 돌고래를 혹등 돌고래의 4종(種)중 하나로 분리한 뒤 다양한 연구를 거쳐 바다 포유동물학협회(Society for Marine Mammology)가 최종적으로 호주 혹등 돌고래의 새 분류 및 명칭을 확정지었다. 바다포유동물학협회의 한 관계자는 “오랜 시간동안 이 돌고래의 골격 형태, 외형, 몸 색깔 등 뿐만 아니라 분자 유전학과 생물 지리학 측면의 자료를 종합 분석한 결과 혹등 돌고래과에 속하는 신종 돌고래라는 것을 알게 됐다”고 설명했다. 이어 “이 돌고래는 호주 북쪽의 뉴기니 인근에서 주로 서식한다”면서 “연구 초반에는 이 돌고래가 완전히 새로운 종(種)인지, 혹등 돌고래에 속하는 신종인지에 대한 논란이 많았다”고 덧붙였다. 한편 전문가들은 “기존에 알려진 혹등 돌고래 3종과 신종 혹등 돌고래 모두 멸종 위기에 처해 있다”면서 “혹등 돌고래의 개체수가 점차 줄고 있다”고 지적했다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

평소 잠이 없는 사람들의 비밀은 따로 있었던 것 같다. 최근 미국 필라델피아 응용유전학 센터(TCAG) 연구팀이 평소 몇시간 잠자지 않고도 이상없이 살 수 있게 하는 변종 유전자를 찾았다고 발표했다. 하루에 단 4시간 자고 20시간을 일했다는 영국 대처 전 총리의 이름을 따 ‘대처 유전자’라는 별칭도 붙은 이 유전자의 이름은 ‘p.Tyr362His’. 이 변종 유전자는 하루 단 5시간 미만의 수면만 하게 만드는 기능을 가진 것으로 드러났다. 연구팀은 이 유전자의 비밀을 밝히기 위해 쌍둥이 100쌍을 대상으로 그들의 수면 패턴을 연구하는 실험을 실시했다. 그 결과 이 변종 유전자를 가진 쌍둥이 형의 경우 그렇지 않은 동생에 비해 똑같이 38시간 동안 잠을 자지 않아도 실수하는 비율이 40%나 낮은 것으로 드러났다. 또한 수면을 통해 몸이 정상으로 돌아온 시간 역시 각각 8시간과 9시간 30분으로 나타나 변종 유전자를 가진 형이 훨씬 빨랐다. 　 연구에 비쳐보면 결과적으로 역사책에 등장하는 잠없는 위인들의 비밀은 굳건한 의지보다는 생물학적 이유였던 셈이다. 그러나 미국 수면 학회장 티모시 모르겐탈러 박사는 “이 연구는 잠이 개인의 선호에 의한 것이 아니라 생물학적인 이유 때문인 것을 말하는 것”이라면서 “일반 성인들은 하루에 7시간 이상은 자는 것이 좋다”고 밝혔다. 이어 “잠을 충분히 자지 못하면 비만, 심장병은 물론 우울증 등의 정신병까지 야기할 수 있다”고 경고했다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

내가 가르치는 유전학에 재미있는 현상이 있다. 간단히 이야기하면 ‘잡종의 힘‘이다. 식물에서 쉽게 관찰할 수 있는 이 현상은 유전자가 서로 더 많이 섞여 있어 더 많이 잡종일수록 더 우세한 개체를 만든다는 것이다. 식물의 경우 잡종일수록 수해나 가뭄 등 환경변화에 대한 적응력, 성장 속도, 키, 열매의 질 등에서 훨씬 뛰어나다. 그래서 더 많은 유전자가 잡종인 씨일수록 비싼 값에 거래된다. 여러 가지 유전자의 잡종이 만들어졌다고 해도 잡종 내에서 다시 교배하면 일정 비율로 잡종인 유전자의 비율이 줄어들 수밖에 없다. 그래서 종자산업에서는 계속 서로 다른 순종끼리 교배하여 잡종을 유지하는 것이 큰 관건이다. 이제는 우리 사회에서 이미 너무 유행해 시시하고 진부한 단어가 됐지만 교육에도 융합이니 통섭이니 하는 잡종에 대한 논의가 있었다. 이런 논의가 있는 이유는 기존의 순종적인, 즉 학과나 전공으로 단절된 교육과 지식만으로 변화무쌍하고 복잡한 현재와 미래에 우리가 직면한 문제들을 해결할 수 없다는 절박함 때문이다. 그러나 단어의 유행과 달리 실제로 우리 사회에서 융합은 찾아보기 힘들다. 그간 세상이 극심하게 바뀌었어도 대한민국은 건국 이래 반세기 이상 계속 학생들을 문과와 이과로 나누어 교육하고 있다. 관심이 다양하게 발달할 수 있는 어린 학생 시절에 흥미에 따른 교육이 아닌 문과 이과로 나누어 과목 선택과 교육 내용을 제한받는다. 또 대학 입시에서 채 스무 살도 되지 않은 나이에 무슨 전공을 할 것인지 정해야 하며, 문과 이과를 뛰어넘는 전공 선택이 불가능한 입시를 강요받는다. 외국의 명문 대학들이 신입생의 40% 이상을 전공을 정하지 않고 뽑는 것과는 사뭇 다른 상황이다. 대학에 입학해도 사정은 나아지지 않는다. 학과 이기주의로 모든 학과가 단절돼 있어 선택한 전공학과의 벽을 넘는 교육을 받기는 거의 불가능하다. 따라서 대학교육에서 인문·사회적 소양과 과학적 사고 및 기술적 적응력을 융합하는 교육은 말뿐이다. 간혹 이런 융합적 지식 욕구에 목마른 학생들이 있어도 사회에 나가려면 벽에 부닥친다. 취업이나 진학 시 처음 받는 질문은 무엇에 관심과 능력이 있느냐보다는 무슨 학과 출신, 무슨 전공인가이기 때문이다. 이렇게 우리의 교육과 사회 구조는 창의적이고 다양한 문제해결 능력을 갖는 우수한 잡종의 탄생을 시스템적으로 막고 있다. 어떻게 이런 시스템하에서 창조적 인력 양성이 가능할 수 있을까. 몇 년 전 2002년 노벨상 생리의학상 수상자 로버트 홀비츠 박사가 한국을 방문했을 때 잠깐 이야기를 나눌 기회가 있었다. 그와의 이야기 속에서 나를 감동시킨 것은 그의 과학적 지식이 아니라 재미난 경력이었다. 그는 대학에서 경제학을 전공했고 4학년 때 우연히 룸메이트의 소개로 생물학 강의를 수강하면서 생명 현상에 관심을 갖게 되었다고 한다. 또한 인간 유전체 프로젝트를 주도한 과학자 중 한 분으로 현재 미국 오바마 대통령의 과학기술 자문위원장을 맡고 있는 MIT의 에릭 랜더 교수는 유전체 정보를 이용한 질병 연구의 대가다. 그러나 그는 원래 수학을 전공하고 하버드 경영대학원에서 경영 수학을 가르치던 학자였다. 한 가지 지식만으로 문제를 해결하기 어려운 시대, 우리 교육도 열린 마음으로 다양한 분야에 대한 관심을 소화해내고 그 안에서 새로운 가능성과 열정을 찾는 ‘잡종’을 길러낼 수 있어야 경쟁력이 있다. 이미 늦었지만 이제라도 그런 시스템을 만들어 가는 개선이 필요하지 않을까.

2011년 분석에 의하면 세계적 작물생산은 1965년에서 1985년 사이에 56%가 증가했으나 1985년부터 2005년 사이에는 20% 증수(增收)됐다. 이같이 작물생산의 발전 속도가 느려져 아시아의 쌀, 북서부 유럽의 밀생산 등 세계 주요 곡창지대의 생산성은 거의 증가하지 못하고 있다. 식량증대를 이루지 못하는 데에는 여러 가지 요소가 복합적으로 관여된다. 특정 품종의 집중 재배로 인해 유전적 다양성이 없어져 병해충이나 자연재해에 쉽게 피해를 보거나 염류화, 도시화로 농지면적이 감소되는 것이 주요 원인이다. 또한 아마존의 밀림지대가 농지나 주택지·공장부지 등으로 전용됨으로써 온실가스 증대가 되는 것도 원인으로 생각될 수 있다. 농업은 더 지속 가능한 방향으로의 전환이 필요하다. 커다란 도전에 직면했을 때 우리는 극적으로 농업 생산성을 증대시킨 교훈을 과거 70년간 보아왔다. 그중에서도 식물형태가 핵심이었던 녹색혁명은 병 저항성이 강하고 작은 유전자원을 이용해 질소비료를 많이 주고 이삭이 무거워도 쓰러지지 않도록 하는 것이 주요 핵심이었다. 이 같은 진보는 분자생물학적 지식 없이는 어려웠을 것이다. 밀과 벼에서 키가 작은 것은 호르몬 관련 유전자가 바뀌어 나타난 것이다. 이같이 분자생물학적 메커니즘에 대한 이해와 유전학적 유전자 위치에 대한 정보를 이용해 한 식물체에 여러 유전적 특성을 모아서 축적시킬 수 있다. 세계 인구를 지속적으로 먹여 살릴 새로운 품종을 개발하기 위해서는 기존육종, 분자육종, 유전자 재조합 등 다면적인 기술을 이용하지 않을 수 없으며 전 세계적으로 이런 기술을 더 발전시켜야 한다. 국립농업과학원 분자육종과 변명옥

미국 오클라호마 동물원에서 세계 최초로 수컷 릴라이거(Liliger)가 탄생해 세계의 관심이 쏠리고 있다. 릴라이거는 수컷 사자와 암컷 라이거 사이에서 태어난 새끼를 뜻한다. 릴라이거의 어미인 라이거 역시 종간잡종으로, 수컷 사자와 암컷 호랑이 사이에서 태어났다. 수컷 릴라이거가 태어난 것은 전 세계에서 이번이 처음이며, 다양한 종(種)의 특성을 한 몸에 담고 있다는 점에서 유전학적인 특징이 매우 강하다. 이번에 태어난 수컷 릴라이거의 어미인 라이거 ‘아카라’는 지난 해 12월 미국에서 처음으로 태어난 암컷 라이거로 눈길을 끈 바 있다. 동물원 관계자는 “우리가 각기 다른 종의 교배를 시도하는 가장 큰 목적은 사람들에게 알려줄 것이 있어서다”면서 “교배종의 새끼는 약하거나 금세 죽는다고 생각하는 사람들이 많다. 또 유전적으로 우수하지 못하다고 생각하기도 하지만 절대 그렇지 않다”고 설명했다. 이어 “이는 동종 번식과 차이가 매우 크며, 종간 잡종은 유전적으로 매우 건강하다는 것을 알리고자 한다”고 덧붙였다. 이곳 전문가들은 종간 잡종이 순수한 혈통보다 훨씬 강한 힘을 자랑하며, 이에 대한 편견이나 잘못된 상식을 바로잡을 필요가 있다고 강조했다. 지난 달 31일에 태어난 수컷 릴라이거는 몸무게 1.6㎏, 몸길이 약 30㎝이며 탄생 직후부터 많은 사람들의 관심을 한 몸에 받고 있다. 동물원 측은 희귀 동물들을 모은 특별한 전시회를 열 계획이지만, 새끼 수컷 릴라이거는 아직 너무 어려 격리한 채 보살피고 있다고 전했다. 사진=Top photo/Barcroft(사진 왼쪽은 암컷 릴라이거, 오른쪽은 세계 최초 수컷 릴라이거)　　 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

고래는 짠맛, 단맛, 쓴맛, 신맛, 감칠맛 중 오로지 짠 맛을 느끼는 수용기(감각기)만 가졌다는 유전학적 연구가 공개됐다. 일반적으로 미각에는 위의 5가지가 존재하며 이들 감각은 음식을 완벽하게 섭취하기 전 음식을 이해하는데 도움을 준다. 예컨대 쓴맛을 가진 음식은 독성을 가질 수 있고, 감칠맛을 가진 음식은 단백질이 풍부하기 때문에 인간을 포함한 동물들은 이 첫 미각에 따라 음식의 안전성 및 적합함을 미리 알 수 있다는 것이다. 하지만 고래는 이들 미각 중 짠맛만 느낄 수 있다. 중국 우한대학교 연구팀이 밍크고래와 수염고래 등 11종의 양쪽 이빨과 수염(고래 입천장 양쪽에 나란히 있는 섬유성의 각질판)을 조사한 결과 신맛, 단맛, 쓴맛, 감칠맛에는 어떤 반응도 하지 않는 것을 알아냈다. 이들은 다른 포유류와 달리 맛을 느끼게 하는 유전자가 돌연변이로 변화한 상태였다. 연구팀은 이 같은 이유가 먹이를 통째로 삼키는 습성 때문인 것으로 추측하고 있다. 먹이를 통째로 삼키면 씹을 필요가 없기 때문에 맛을 느낄 필요성도 사라지는데다, 나트륨 농도가 높은 바닷물이 다른 미각을 느낄 수 없을 정도로 짜기 때문이라는 분석도 내놓았다. 뿐만 아니라 과거 육지에서 서식하다 바다로 이동하면서 식성이 채식에서 육식으로 변화한 것도 영향이 있을 것으로 추측하고 있다. 연구를 이끈 우한대학교의 자오화빈 박사는 “고래가 자연적인 독성을 가진 쓴맛을 느끼지 못한 다는 것은 매우 놀라운 사실”이라면서 “이러한 유전적 변화는 5300만 년 전으로 거슬러 올라간다”고 설명했다. 이어 “고래와 돌고래의 고대 조상은 포유류 중 미각의 대부분을 상실한 최초의 동물군”이라면서 “이들은 어떤 물고기를 삼켜도 짠 맛 밖에 느끼지 못할 것”이라고 전했다. 이번 연구결과는 영국 옥스퍼드대 출판부가 발행하는 ‘유전체 생물학 및 진화(Genome Biology and Evolution)‘ 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr