분자세포생물학, 진화의 새 창, 스위치를 켜다.1

21c 는 단백질의 시대이다.

RNA 와 DNA 의 구조

테트라포도피스 암플렉투스 Tetrapodophis amplectus
© 포츠머스 대학교, Dave Martill

네 다리가 달린 원시 뱀의 화석(중생대 백악기).
길이 20cm, 앞다리 4mm, 뒷다리 7mm. 네 개의 다리는 매우 작아서 걷는 기능을 못했을 것이고, 잡은 먹이를 움켜쥐거나 짝짓기 상대를 붙드는데 썼을 것이라 추정된다.

유전자의 스위치, enhancer ⓒcell.com

인핸서를 바꾸면 유전자를 켜고 끌 수 있다.
쥐의 ZRS 인핸서를 뱀의 ZRS 인핸서로 바꾸니 쥐의 다리가 조그만 혹으로 변했다.

안테나페디아 돌연변이가 생긴 초파리의 머리 ⓒ toony
Antennapedia 는 더듬이(antenna) 자리에 발(pedia)이 달려 있다는 의미다.

노랑초파리의 혹스(Homeobox, 또는 Hox) 유전자 발현

초파리는 8 개의 혹스 유전자를 가지고 있다.
혹스 유전자는 다른 유전자에게 활성 명령을 내리는 단백질을 만들고, 활성화된 유전자들은 연쇄적으로 다른 유전자를 작동시켜 머리, 가슴, 팔다리 등의 신체 기관을 있어야 할 곳에 만든다. 혹스 유전자는 모든 세포 내에서 전사과정 스위치를 정교하게 작동시키며 세포의 운명을 결정하는 마스터 스위치 역할을 하는 셈이다.

인간과 초파리의 혹스 유전자 비교

두번째 줄의 Ancestral HOM-C 는 다세포생명체 공통조상의 유전자다. 파리와 포유류는 약 5 억년 전에 서로 다른 계통으로 분리되었으나 선조의 혹스 유전자는 거의 변하지 않고 보존되어 왔다. 유태반 포유류는 모두 39 개의 혹스 유전자를 갖고 있다.

동정편모충류 (=깃편모충류, choanoflagellate)
© Stephen Fairclough

해파리 flower hat jelly (Olindias formosus)
© Dennis Mojado

포항 방사광가속기 연구소 ©postech

단백질 구조 분석과정
©포항가속기연구소

단백질 구조들
©포항가속기 연구소

RNA transcription(전사), translation(번역)

미지와의 조우 (Close Encounters Of The Third Kind,1977)
UFO 모선과 지구인들의 소통, 하모니.

  • 방송에서 언급한 책

『우리는 모두 2% 네안데르탈인이다』
우은진, 정충원, 조혜란 지음ㅣ뿌리와 이파리

『이렇게 인연은 문을 두드린다』
무라카미 가즈오 지음ㅣ종문화사


활용 및 발전방향

  • 실무 적용: RNA 개념을 실제 프로젝트나 업무 상황에 직접 적용해 이해를 심화한다.
  • 연관 개념 학습: 관련 노트와 연결하여 맥락을 넓히고 응용 범위를 확장한다.
  • 비교 분석: 유사한 방법론·도구와 비교하며 장단점을 파악한다.
  • 참고 자료 탐색: 공식 문서나 전문 서적을 통해 더 깊은 이해를 추구한다.
  • 사례 수집: 실제 사례를 꾸준히 수집하여 이 노트를 발전시킨다.

관련 노트

  • 생명체 — 공유 키워드: DNA, 독서, 철학
  • 소쉬르 — 공유 키워드: 다른, 독서, 철학
  • 감정 — 공유 키워드: 독서, 철학
  • 기생충 — 공유 키워드: 독서, 철학
  • 길가메시 — 공유 키워드: 독서, 철학

Footnotes

  1. 전자공학박사 박문호