생물학의 쓸모

 

생물학의 쓸모

인류의 과거, 현재, 미래를 읽는 21세기 시스템의 언어

 

저자  김응빈

출판  더퀘스트  |  2023.6.30.

 

 

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책 속으로

분화된 세포에 만능성이 없다고 해서 유전정보 자체를 잃었다는 뜻은 아니다. 인간의 모든 세포는 여전히 2만여 4개에 달하는 유전자를 온전히 간직하고 있다. 다만 각자 자기의 처지에 맞게 필요한 유전자만을 발현할 뿐이다. 쉽게 말해서 특정 소수를 제외한 나머지 유전자 대부분의 스위치가 꺼진 상태인 것이다. 그렇다면 꺼진 스위치를 다시 켜서 분화가 끝난 세포를 초기화하면 만능성을 회복시킬 수 있지 않을까? _Ⅰ. 생명시스템의 시간을 되돌려라(P.34)

2006년에는 일본 교토대학교의 야마나카 신야 교수와 그 연구진이 생쥐의 피부세포에 조절유전자를 주입해서 배아줄기세포와 같은 분화 능력을 갖추게 하는 데 성공했다. 먼저 연구진은 공공데이터베이스에 공개된 정보를 대상으로, 배아줄기세포에서만 특이적으로 발현되는 유전자 가운데 총 24개를 후보군으로 선별했다. 그런 다음 각 유전자를 하나씩 실험 쥐의 피부세포에 주입했다. 하지만 기대와는 달리 시간을 되돌린 세포는 없었다. 여러 개의 유전자가 복합적으로 작용할 수 있다는 생각에 이번에는 24개를 한 번에 주입했고 예상은 적중했다. 이어서 유전자 1개만 빼고 나머지 24개를 주입하는 일련의 실험을 수행한 끝에 마침내 시간을 되돌리는 유전자 4개를 발굴하는 데 성공했다. _Ⅰ. 생명시스템의 시간을 되돌려라(pp.39~40)

전적으로 미생물의 호흡능력에 의존하는 2차 처리 과정은 기본적으로 미생물을 배양한다. 미생물이 구정물 속 오염물을 먹어 치우며 무럭무럭 자란다는 뜻이다. 실제로 2차 처리 과정의 수조에는 그런 미생물이 숨을 잘 쉴 수 있도록 공기를 불어넣거나 수조의 구정물을 휘젓는다. 이렇게 하면 미생물이 무럭무럭 자라면서 상당수가 뭉쳐서 밑으로 가라앉는데, 이를 활성슬러지라고 한다. 이때 ‘활성’이라는 단어를 붙인 이유는 분해하는 미생물이 슬러지의 대부분이기 때문이다. _Ⅱ. 지구상 모든 존재를 살리는 숨쉬기의 과학(P.73)

리가아제와 제한효소는 각각 유전자풀과 유전자가위라고 보면 된다. 마치 종이 공작을 할 때 풀과 가위를 쓰는 것처럼 DNA를 다룰 수 있는 가위와 풀을 손에 넣은 것이다. 이윽고 1978년에 인간의 인슐린 유전자가 들어 있는 DNA 조각을 분리해서 벡터에 연결한 다음, 이를 대장균에 집어넣어 인슐린을 생산하는 데 성공했다. _Ⅲ..인류의 기원을 읽는 정보 지도, 인간게놈프로젝트(P.99)

지금은 1983년에 개발된 중합효소연쇄반응(PCR)을 기반으로 유전자클로닝을 혁신적으로 신속하고 정확하게 경제적으로 수행할 수 있다 PCR은 극소량의 유전물질에서 원하는 표적 유전자를 인위적으로 복제한 다음 수십만 배로 증폭하는 기술이다. 신속하고 정확한 코로나바이러스감염증-19 진단검사도 PCR 덕분에 가능하다. _Ⅲ..인류의 기원을 읽는 정보 지도, 인간게놈프로젝트(P.102)

2003년 4월 14일에 미국 국립 인간게놈연구소는 다국적 HGP 연구진과 함께 염기서열 해독 완성본을 공개하면서 HGP의 완료를 공식 선언했다. DNA 구조를 밝혀낸 지 반세기 만에 인간 DNA를 이루는 약 30억 개의 염기쌍을 모두 해독하는 개가를 올린 것이다. 30억 개의 알파벳으로 쓴 총 23장으로 구성된 책 한 권을 완독한 것으로 비유할 수 있으며 포스트게놈 시대의 서막을 여는 사건이었다. _Ⅲ. 인류의 기원을 읽는 정보 지도, 인간게놈프로젝트(pp108~109)

감염병의 원인을 규명하기 위한 코흐원칙 덕분에 이후로 수많은 감염병 원인균이 속속 확인되었다. 지금도 코흐가 개발한 순수배양 기술은 전 세계 미생물학 실험실에서 그대로 사용하며, 코흐원칙 역시 몇 가지가 수정, 보완되기는 했다. (중략)19세기 후반에 이루어진 미생물학의 연구 업적은 아이러니한 결과를 낳기도 했다. 각각의 업적은 미생물학 발전의 추동력인 동시에 ‘미생물이 곧 병원체’라는 막연한 적개심을 키우고 미생물에 대한 부정적 이미지를 부각한 주된 원인이 되었기 때문이다. _Ⅵ. 박멸의 대상에서 팬데믹 시대의 생존 지식으로(P.135)

미생물, 특히 세균은 우리가 보기에 역겨운 것들을 아주 잘 먹는다. 상당수의 세균은 우리의 오줌을 먹고 힘을 얻는다. 이를 본 과학자들이 기발한 아이디어를 냈다. 이 세균을 이용해 오줌으로 전기를 만들기로 한 것이다. 황당한 소리로 들리겠지만 사실이다. 오줌으로 휴대전화를 충전하고 전등을 밝히는 기술이 이미 개발되었다. 2015년 영국 브리스톨웨스트잉글랜드대학교의 한 연구진이 소변기에 미생물연료전지를 달아 화장실 한 칸을 밝히는 데 충분한 전기를 생산했다. 그리고 1년 뒤에는 휴대전화 충전에도 성공했다. _Ⅴ. 바이오가 환경위기시계를 되돌릴 수 있을까?(P.197)

출처 : 인터넷 교보문고