노벨상을 수상한 예쁜꼬마선충

노벨상을 수상한 예쁜꼬마선충

예쁜꼬마선충은 드디어 시드니 브레너를 만난다. 그리고 생물학의 중요한 소재가 되면서 발전을 이끄는 모델생물의 자리에 오른다.

예쁜꼬마선충이 받은 세 번의 노벨상

사실 문구를 보면 발생학 전체를 대상으로 노벨상을 주었다고도 볼 수 있다. 그래서 당시 연구자들은 ‘시드니 브레너가 노벨상을 받았다’가 아니라 ‘예쁜꼬마선충이 드디어 노벨상을 받았다’라고 이야기했다. 그 정도로 예쁜꼬마선충이 모델생물로서 대단한 역할을 했음을 대변해주는 말이다.

사실 그의 실험이 진행된 그 짧은 시간 동안 결코 종의 다양성이 일어날 수 없다는 것을 오늘날 우리는 모두 알고 있다. 지구가 오랜 시간 동안 겪어온 그 엄청난 변화가 짧은 시간 동안 실험실에서 일어난다는 것은 절대 불가능한 일이기 때문이다.

모건이 우연히 하얀색 눈을 가진 초파리 한 마리를 발견한 것이다. 게다가 그 하얀색 눈을 가진 초파리는 공교롭게도 수컷이었다. 이 수컷 초파리는 생물학에 완전히 새로운 장을 열게 된다.

최고의 모델생물 초파리가 거둔 성과들
나에게는 예쁜꼬마선충이 최고의 모델생물이다. 하지만 객관적으로 본다면 모델생물의 최고봉은 역시 초파리다. 이는 노벨상으로도 증명된 사실이다.

썩은 사과에는 세균이 굉장히 많고, 그 세균들을 먹고...

썩은 사과에는 세균이 굉장히 많고, 그 세균들을 먹고사는 예쁜꼬마선충들도 많이 살기 때문이다.

동물의 종이 같다는 것은 어떤 기준을 갖고 판단하는 것일까? 그 기준은 ‘둘을 교배시켰을 때 자손이 태어나고, 그 자손이 생식 능력을 가져서 다음 자손을 낳을 수 있느냐?’다.

가시고기는 단단한 가시가 달려 있어 실상 포식자들이 좋아하지 않는다. 가시고기를 잡아먹는 순간 입안이 가시에 찔려 상처가 나기 때문이다. 그러니 먹이로 삼기가 쉽지 않다.

물론 멋모르고 한번은 먹을 수 있겠지만 상처를 입고 난 다음부터는 결코 가시고기를 먹이로 탐하지 않게 된다.

생명과학은 ‘인간의 생명현상’을 이해하기 위해 초파리, 예쁜꼬마선충을 시작으로 제브라피시와 생쥐까지 다양한 모델생물을 연구에 도입했다. 그동안 생명과학이 거둔 성취는 모델생물이 아니었다면 불가능했을 것이다. 생명과학의 놀라운 발전을 이루어낸 작지만 위대한 존재인 모델생물은 어떤 역사를 가지고 있을까?

유전정보 암호는 네 가지 염기의 순열로 이루어져 있다. 바이러스부터 인간에 이르기까지 약간의 예외가 있긴 하지만 모든 생명체가 거의 항상 동일한 알파벳을 쓴다. 따라서 인간에 대한 이해를 궁극의 목표로 할 때 모델생물 연구는 아주 좋은 수단이 된다.

정리하면 모델생물은 빠르고, 값싸고, 정확해야 한다.

생물학이란? 生物學, Biology 생물학은 생명과 ...

생물학이란? 生物學, Biology
생물학은 생명과 관련된 과학 분야로 생명체의 기능, 구조, 발생, 발전,유전 등을 연구한다. 미생물부터 큰 동물까지 다채로운 생명체를 연구하며생명체의 다양한 측면을 이해하고 설명하는 것을 목표로 한다. 생명체의생존과 진화, 환경과의 상호작용, 유전적 다양성, 세포 구조와 기능 등을연구함으로써 우리 주변의 수많은 생물체와 생명현상을 이해하는 데 중요한역할을 하는 학문이다. 세포 생물학, 유전학, 생태학, 발생학, 분자생물학,진화생물학 등이 여기에 포함된다.

예쁜꼬마선충(Caenorhabditis elegans)토양 혹은 썩은 과일에서 주로 발견되는 약 1밀리미터 길이의 투명한 선충이다. 1963년 시드니 브레너에 의해 현대 생물학 무대에 등장한 이후,모델생물로서 발생, 세포사멸, 노화, 행동 유전학 등의 연구에 중요한 공헌을 했다.

다우어(dauer)
선충이 알에서 깨어난 후 살아갈 환경이 좋지 않음을 인지할 때 휴면이라는 대안적 발생단계로 들어가는데 이 단계의 유충을 다우어라고 부른다.
즉, 다우어는 예쁜꼬마선충의 휴면 유충이다. 그리고 오직 다우어만 닉테이션을 한다.

닉테이션(nictation)
예쁜꼬마선충의 휴면 유충인 다우어가 몸을 세워 흔드는 행동이다. 이를 통해 다우어는 다른 개체에 올라타 이동함으로써 생존확률을 높일 수 있다.

모델생물(model organism)특정한 생물학 현상을 이해하기 위해 연구에 사용하는 생물이다. 모델생물은 한 세대의 주기가 짧고 적은 비용으로 많은 수를 번식할 수 있어야하며, 인간과의 유전정보 유사성이 높아야 한다. 초파리, 예쁜꼬마선충,
제브라피시, 생쥐 등이 대표적이다.

유전학(genetics)
생물의 유전자, 유전 그리고 변이를 연구하는 학문이다. 정통 유전학은 멘델에 의해 확립되었고 현대 유전학은 DNA의 이중나선 구조 발견, 인간게놈 지도 완성, 유전자 가위의 발견 등으로 최근에 더욱 괄목할 만한 성장을 이루었다.

발생학 (developmental biology)
생명의 발생과 분화의 과정을 연구하는 학문이다. 발생은 단세포인 수정란이 다세포인 개체가 되는 생명현상이고, 분화는 그 과정에서 다양한 특정 조직이나 기관으로 운명을 만들어가는 현상이다.

변이(variation)/돌연변이(mutation)
유전적으로 야생형(wild type)과는 다른 성질을 나타내는 것을 변이 또는돌연변이라고 부른다. 변이는 다양성을 전제로 하는 중립적 용어라 할 수있고, 돌연변이는 기능적으로 야생형과 다름을 전제로 하는 경우가 많다.개체의 키, 몸무게는 물론 행동 등의 차이가 모두 변이에 속한다.

유전자 가위(CRISPR)
유전자 가위는 본래 세균이 특정 외래 DNA 염기서열을 잘라서 외부 침입을 방어하기 위한 기전으로 발견되었다. 현재는 유전체에서 원하는 부위의 DNA를 정교하게 잘라내는 유전공학 기술의 하나로 정착했다. 이로써비모델생물의 돌연변이를 만들 수 있는 길이 열려 보다 새롭고 다양한 동물을 활용한 연구가 가능해졌다.

휴먼 게놈 프로젝트
(human genome project)
인간의 유전체를 구성하는 DNA 속 30억 개 이상의 염기쌍을 모두 읽어유전자 지도를 그리는 국제 프로젝트다. 인간 게놈 지도의 완성은 인간 복제, 맞춤형 인간 등 논란을 불러일으켰다.

야마나카 팩터(Yamanaka factors)
체세포를 유도만능줄기세포로 역분화시키는 데 핵심적인 역할을 하는 네개의 유전자를 말한다. 이것은 세포치료와 노화를 극복하기 위한 연구에서 많이 사용되고 있다.

"생물학은 호기심에서 출발하고 끈기로 완성하는 학문이다. 호기심을 갖지 않으면 어려운 실험을 반복하고실패를 거듭 겪으면서 끈기를 발휘할 동인을 찾기 힘들다. 호기심이 있어야 새로운 궁금증이 과학적 질문으로 발전할 수 있다."

생명의 비밀과 신비를 풀기 위해 생명과학은 어떤 질문을 던질 수 있을까? 지구의 모든 생명이 갖는 보편적 진실을 찾기 위해 우리는 무엇을 물어야 할까? 태어나고성장하고 늙고 죽는 삶의 과정에서 벌어지는 모든 생명현상은 결코 우연히 일어나지 않는다. 그리고 생명현상의 비밀을 풀기 위한 연구는 두 가지 질문으로 귀결된다. 그것은 ‘생명현상은 어떻게 일어나는가‘ 그리고 ‘생명현상은 왜 일어나는가‘다.

세상의 해상도를 높이는 생물학의 발견들

매우 작은 세계에서 발견한 뜻밖의 생물학 : 생명과학의 최전선에서 풀어가는 삶과 죽음의 비밀

기후 변화 등 지구 생태계 변화가 21세기에 더욱 심각해지고 있다. 이런 변화가 전적으로 인간의 탓이라고 할 수는 없지만, 책임이 전혀 없다고도 할 수 없다. 그만큼 생명 다양성에 대한 연구와 지식이 앞으로 지구를 구해줄 신의 한 수가 되지 말라는 법도 없을 것이다.

비록 불확실성이 가로막는다 해도 언젠가는 생물학이 지구를 구하고야 말 것이라는 희망을 도저히 버릴 수가 없다.

생명의 비밀과 신비를 풀기 위해 생명과학은 어떤 질문을 던질 수 있을까? 지구의 모든 생명이 갖는 보편적 진실을 찾기 위해 우리는 무엇을 물어야 할까? 태어나고 성장하고 늙고 죽는 삶의 과정에서 벌어지는 모든 생명현상은 결코 우연히 일어나지 않는다. 그리고 생명현상의 비밀을 풀기 위한 연구는 두 가지 질문으로 귀결된다. 그것은 ‘생명현상은 어떻게 일어나는가’ 그리고 ‘생명현상은 왜 일어나는가’다.

생명현상 중 가장 멋지고 또 가장 말이 안 되는 것처럼 보이는 일을 딱 하나만 꼽으라면 나는 망설임 없이 ‘곤충의 변태’를 이야기할 것이다. 애벌레일 때 모습과 허물을 벗고 나온 성충의 모습은 완전히 다르다. 그런데 실제로는 한 생명체라니, 실로 놀라운 일이다.

"북극 근처의 나무들은 봄이 됐을 때, 마치 꽃피듯이 두둑두둑 소리를 내면서 잎이 열린다." 바로 이런 현상이 위도에 따라서 식물들이 계절 변화에 얼마나 절묘하게 대응하는지를 보여주는 증표라고 생각한다.

주당의 의미를 한국 사람은 다 알고 있다. 하지만 그 뜻을 잘 모르는 외국 사람을 위해 괄호에 "알코올에 강하다는 뜻을 가진 한국말이다."라는 설명을 달았다.

찰스 다윈의 『종의 기원』은 ‘왜 일어났는가’라는 질문에 대한 답을 찾아가는 과정이다. 그리고 왓슨과 크릭의 ‘DNA 이중나선 구조 발견’과 그로 인해 시작된 분자생물학의 발전은 ‘어떻게 일어났는가’라는 질문에 대한 답을 찾아가는 과정이다.

사건 발생 후 지금 가마는 1,300℃의 지옥이다...

사건 발생 후
 
지금 가마는 1,300℃의 지옥이다. 아무도 들어갈 수 없고 나갈 수 없는 불지옥.

사건 발생 전
 
쏴아아아아.
장대비가 퍼붓기 시작했다. 사방에서 흙내가 일었다. 빗줄기가 슬레이트 지붕을 타고 처마 아래로 떨어졌다.

"지나갈 비다. 호들갑 떨지 마라."
그때 갑자기 코맹맹이 남자아이 목소리가 청암의 말을 치고 들어왔다.
"오늘 전국 곳곳에 소나기가 내리겠습니다. 강한 바람과 함께 천둥과 번개도 칠 것으로 보입니다. 수도권과 강원 영서, 충북 등에 소나기치고는 많은…."

‘반향어’란 자폐증의 하나로 상대방의 말을 따라 말하는 증상을 가리킨다. 상대방이 말했을 때 바로 따라서 하는 ‘즉각 반향어’와 상대방이 말하고 한참 지난 후에 따라서 하는 ‘지연 반향어’로 나눌 수 있다.

그렇다고 모아의 반향어를 완전히 무시할 수도 없다. 가만히 듣다 보면 그 말들 속에 제가 하고 싶은 이야기가 들어 있기도 하기 때문이다.

일제강점기 때 일왕에게 다기를 바칠 것을 명 받았지만 그걸 거부하기 위해 두 손을 잘랐다는 이이세 명장의 일화는 도예에 문외한인 지오도 알고 있을 정도로 유명하다.

이러다간 내가 죽든가 저 악마를 죽이든가 둘 중 하나일 겁니다.

"아궁이에 장작불을 지피면 사흘은 지나야 가마 내부를 구경할 수 있습니다."

"우리 이이세 도요의 명작을 만들어 낸 건 모두 이 가마입니다. 백 년도 넘게 도예가로 살아온 것이니 도예 명장은 바로 이 가마인 셈입니다."

"아, 죄송해요. 욕망이 적을수록 행복하다는 톨스토이의 말이 갑자기 떠올라서…."

"호의라는 건 따듯한 마음에서, 자발적으로, 우러나오는 친절을 뜻합니다."

택시에서 내려서자, 눈앞에 커다란 건물이 서 있었다. 눈이 부실 정도로 새하얀 건물은 주변의 다른 건물들과 동떨어진 곳에 홀로 자리 잡고 있어 어딘가 고립된 인상을 준다.
여기가 오늘의 마지막 의뢰처군.

아티스트 도현. 조각품이나 사물을 활용한 설치미술계의 떠오르는 신성이라 정평이 난 남자다. 일개 설비기사인 나도 알 정도로 유명한… 건 아니고, 그저 팸플릿에 그렇게 적혀있던 것뿐이었지만.

"그걸 설명하려면 이것부터 먼저 말씀드려야겠네요. 혹시 [교수대 위의 까치]라는 그림을 아십니까?"
"그림이요? 아뇨, 들어본 적은 없습니다만."

"뭐랬더라, 전기세 절감 차원에서랬나? 딱히 누가 훔쳐 갈 것도 없고, 설마 이런 일이 생길 줄은 꿈에도 몰랐다나 뭐라나. 나 참, 정신이 있는 건지 원."

고대의 유물을 찾아 떠나는 모험 이야기는 (그 행위의...

고대의 유물을 찾아 떠나는 모험 이야기는 (그 행위의 타당성은 논외로 친다면) 스펙터클한 재미를 선사하기 때문이다. 가령, 할리우드 어드벤처 영화 〈인디아나 존스〉가 대표적이다. 인디아나 존스는 고고학자로 나오지만 정작 고고학자들은 가장 싫어하는 캐릭터다. 20세기 중반까지 식민지 유적지를 찾아가서 귀한 유물을 훼손하고 훔쳤던 서양 고고학계의 어두운 얼굴을 미화했기 때문이다.

도굴과 관련해 조조만큼 아이러니한 사연을 지닌 인물도 없다. 중국 역사서인 《후한서》에 따르면 조조는 군사 자금을 마련하기 위해서 무덤을 파헤치는 부대인 ‘발구중랑장(發丘中郎將)’과 보물을 긁어모으는 부대인 ‘모금교위(摸金校尉)’를 만들어 기원전 2세기 한나라 왕족인 양효왕(梁孝王)의 무덤을 비롯해 여러 무덤을 도굴했다고 한다.

원본과 복제품의 차이가 전혀 없는 디지털 세계에서마저 ‘대체 불가능’하다고 표시를 해둔 진품이 등장할 정도로 진짜와 가짜를 가르는 인간의 욕망은 끝이 없다. 원본에 대한 이런 갈망에는 그것을 소유함으로써 자신을 타인과 차별화하려는 마음이 숨어 있다.

동서양을 대표하는 역사서인 헤로도토스의 《역사》와 사마천의 《사기》에는 초원 사람들이 낡은 칼을 전사의 상징으로 숭배했다는 내용이 공통적으로 나온다. 이 풍습을 《역사》에서는 ‘아키나케스’, 《사기》에서는 ‘경로’라고 불렀는데, 동일한 말을 다르게 음차한 것이다.

두 차례 벌어진 세계대전의 주역인 유럽과 전쟁으로 인해 수많은 희생을 겪은 러시아 같은 나라들은 의외로 유해 발굴에 소홀한 편이다. 그런 점에서 전후 상처를 딛고 경제나 문화적 측면에서 세계의 선두에 선 대한민국은 전사자를 추모하는 길에서도 선두에 선 셈이다.

우리가 전쟁터에서 사라져간 이들을 기억해야 하는 이유는 그들이 인간이라면 누구나 가져야 할 일상적인 행복을 누리지 못하고 우리 대신에 피를 흘리고 아픔을 겪었기 때문이다. 이름 모를 산과 언덕에 묻혀 있는 뼈 한 조각에 정성을 다하는 이유도 바로 여기에 있다.

현대에 이르러 미라를 만드는 기술을 계승한 나라는 엉뚱하게도 20세기 초반의 소련이었다. 미라의 주인공은 소련 건국의 주역 블라디미르 레닌(Vladimir Lenin, 1870~1924)이다. 레닌은 1924년 1월 사망했다. 뼛속까지 유물론자였던 그가 영생을 바라며 미라가 되고자 했을 리는 없다.

그는 평범하게 어머니 곁에 묻히고 싶다는 유언을 남겼다. 하지만 레닌의 뒤를 이은 스탈린과 그가 이끌던 소련 정부는 레닌을 참배하는 수십만 명의 인파를 보고 그를 미라로 만들어 영구 보존하기로 결정한다.

종교를 부정하고 유물론적 사고에 입각한 공산주의를 바탕으로 소련을 세운 건국의 아버지를 미라로 만든, 다소 어처구니없는 결정을 두고서는 여전히 다양한 설들이 분분하다. 레닌의 시신은 러시아의 추운 겨울 덕분에 거의 부패하지 않았다.

레닌 이후 북한의 김일성과 김정일 부자를 비롯해 사회주의 국가의 지도자들은 사후 미라로 만들어져 공개되었다. 미라 제작이 일종의 정치적 프로파간다 내지 영웅 숭배 풍습이 되어버렸다고 할 수 있겠다.

카나본 경의 딸 에블린은 당시 너무 어리기도 했고, 고고학을 직접 전공하기보다는 카터의 실력을 믿고 전적으로 그에게 일을 맡겼다. 숨은 조력자인 에블린은 1999년에 세계적으로 인기를 얻은 영화 〈미이라〉에서 당찬 여주인공인 에블린 카나한이라는 캐릭터로 오마주된다.

진화론으로 유명한 영국 생물학자 찰스 다윈(Charles Darwin, 1809~1882)이 "이 세상에 문신이 없는 민족은 없다"라고 선언했을 정도로 문신은 세계 보편적인 문화다.

점복은 인류가 생존을 갈구하고 더 나은 미래를 꿈꾸며 지금까지 이어질 수 있게 만든 원동력이 아니었을까? 삶은 무릇 미래에 대한 희망이 있는 곳에 존재하기 마련이니 말이다.

국가마다 선호하는 메신저 서비스가 조금씩 다른데, 종류가 무엇이건 간에 이들의 공통점은 사람과 사람을 실시간으로 연결한다는 점이다. 심지어 사람과 사람 사이뿐만 아니라 사물과 데이터가 모두 연결되고 있는 중이다. 오늘날 지구촌은 연결사회를 넘어 초연결사회가 되었다. 연결은 곧 소통을 의미한다.