DNA : 삶의 설계도, DNA의 모든 것

우리는 태어나서 죽을 때 까지 DNA이 통제 하에서 살아간다. 

지피지기면 백전백승

DNA를 이해하고 정확히 알고 넘어가야 내 삶을 이해 할 수 있을 지도 모른다. DNA의 신비에 대해서 

정리해 보았다. 

 

1. Introduction

디옥시리보핵산(deoxyribonucleic acid)의 줄임말인 DNA는 알려진 모든 유기체와 많은 바이러스까지 지배하고 있다. 

각 유기체는 DNA에 따라서 발달, 기능, 성장 및 번식에 대한 유전적 정보를 이어간다. 

결국 DNA의 예정된 계획에 따라서 유기체의 라이프가 결정되는 것이다. 

 

2. DNA란 무엇인가?

DNA의 핵심은 두 가닥이 서로 감겨 이중 나선을 형성한다는 것이다. 

1953년 이 구조의 비밀은 노벨상을 받았고, 이 간단한 3페이지 논문은 그 이후 생물학의 관점을 바꾸었다. 

각 가닥은 당분자인 디옥시리보스를 중심축으로

인산기, 아데닌(A), 티민(T), 시토신(C), 구아닌(G) 의 네가지 질 소 염기 중 하나로 구성된 

각각의 블록으로 이루어져 있다. 

염기 단위라고 부르는 이 블록은 아데닌과는 티민과, 시토신과는 구아닌과 서로 

쌍을 이루어 지퍼 처럼 두가닥을 이룬다. 

A=T (두가닥)
G=C (세가닥)

3. DNA 의 발견

앞서 말했듯이 구조는 1953년에 알게 되었지만

DNA의 존재는 그 이전에 프리드리히 미셔 (Friedrich Miescher) 에 의해서 이미 알려져 있었다. 

19세기 후반에서 20세기 초반에 미셔는 이 물질을 백혈구의 핵산에서 최초로 분리 했다. 

그리고 많은 연구자들에 의해서 DNA는 연구가 되었다. 

이때 이 구조 발견의 단서를 제공한 로잘랜드 프랭클린 (Rosalind Franklin) 의 연구를

잊어서는 안된다. 그녀는 X-ray 회절 이미지를 통해서 구조 발견의 씨앗을 제공했다. 

4. DNA 복제

DNA의 가장 주목할 만한 특징은 놀랄 만큼 정확하게 자신을 복제 할 수 있다는 점이다. 

구조적 장점이 이러한 기능적 강점을 가져오게 하였다. 

이 과정은 세포가 분열할 때 발생하며 각각의 새로운 세포가 원래 DNA 

유전 정보를 동일하게 받도록 한다. 

 

5. 유전 코드

DNA의 염기서열은 단백질의 아미노산 염기서열을 지시하는 암호를 형성한다. 

이 암호 코드를 유전 암호라고 한다. 이 규칙은 모든 살아있는 유기체에

보편적으로 적용되어 있다. 지구상의 생명체의 다양성의 기초 역활을 하게 된다. 

6. 자손으로 전달되는 유전에서의 DNA 역활

DNA는 부모로부터 자손에게 전달되는 유전 물질로, 개인의 형질과 특성을 결정한다. 

개인의 개별적 특징을 정하는 것이 DNA일 뿐 아니라 공통된 형질도 이어간다는 것을 알아야 한다. 

DNA 염기서열의 변화는 눙의 색깔에서 부터 특정 질병에 대한 감수성에 이르기까지 

자연에서 관찰되는 엄청난 다양성을 결정한다. 

 

7. DNA 염기서열의 분석

기술의 발전은 DNA 염기서열 분석 능력에 혁명을 일으켰다. 

지금의 생명과학자들은 전례없는 속도와 정확도로 유기체의 전체 유전 암호를 해독할 수 있게 되었다. 

이러한 분석 기술의 발달에 중요한 요소는 다음 2개의 기술이 있었다. 

(1) PCR (중합효소연쇄반응)

DNA를 수없이 증폭 시켜서 더 많은 데이터를 얻게 하는 기술이다. 

고온에서 살아가는 효소를 이용한 기술로서 자연에서 얻는 효소를 사용해서 인간의 

공학적 기술로 활용한 아주 멋진 기술이라고 볼 수 있다. 

(2) CRISPR-Cas9 유전자 편집

2010년대 부터 발달한 기술로서 유전자를 자유자재로 편집할 수 있는 기술이다. 

기존의 생물학적인 유전자 조작에서 공학적인 유전자 조작이 가능해 졌다고 할 수 있다. 

 

8. 윤리적 의미의 DNA

이러한 과학적 발전은 DNA의 윤리적 의미에 대해서 고민해 보는 문제도 제시하였다. 

우리가 DNA 에 대한 이해가 깊어짐에 따라 유전자 프라이버시, 차별, 유전 암호의

남용 및 오용에 따른 문제가 나타났다. 

우리는 DNA 기술의 발전에 따른 유전적 조작의 윤리적 문제점을 잊지 않고 고민해야 한다.

9. Conclusion

결론적으로 DNA는 자연계에서 가장 놀라운 분자 구조이다. DNA 연구의 미래는 

유전자 치료에서 부터 합성 생물학에 이르기까지 다양한 응용 분야로 엄청난 가능성을 가지고 있다. 

기술이 발전 함에 따라서 DNA에 대한 이해는 살아있는 유기체의 세포에서의 신비한 물질에서, 

우리의 삶과 현대 과학을 이해하는 중심적인 역활로 발전 하였다.