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KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

인간 유전체 : 창조론자의 견해

인간 유전체 : 창조론자의 견해 

(The Human Genome : A Creationist Overview)


      인간 유전체(genome)의 염기서열을 판독하는 것은 분자생물학에 있어서 달에 사람이 가는 것과 같은 일이다. 인간 유전체 프로젝트는 1985년도에 논의되었고, 공식적으로 1990년 국제 협회로 2005년에 완성되도록 시작되었다. 인간유전체 사업(Human Genome Project)에 참여하기로 한 초기 멤버는 미국, 영국, 프랑스, 일본, 중국, 독일이었다. 최근 Craig Venter의 Celera Corporation 이라는 회사의 노력으로 유전체 판독을 끝내 3년 안에 일반에게 공개하겠다고 언급했다. 2001년 2월 Venter씨는 약속을 지켰고, Celera의 인간 유전체의 염기서열이 Science지에 실리게 되었다.1 공공 자금에 의한 HGP의 염기서열 역시 같은 주에 Nature지에 실리게 되었다.2 이러한 염기서열 지도는 인간 유전자 지도의 전체 중 엉성한 지도여서 빈틈을 메우기 위해 작업이 더 필요하며, 완성되기 전의 염기서열 조각들은 사용가능 하도록 되어있다.


지금쯤이면 몇몇 독자들은 아마 정확히 유전체(Genome)란 무엇인가 라는 질문을 하게될 것이다. 불행하게도 그 질문은 쉽게 답할 수 있는 것은 아니다. 간단한 수준에서 말한다해도 유전체란 한 세포의 전체 DNA를 말한다. DNA는 한 개체의 특성을 암호화한 유전자들을 구성하는 nucleotide(핵산을 이루는 물질)들이 길게 연결된 사슬모양의 화학적 물질이다. 그러므로 유전체는 생명의 청사진(blueprint)이나 책(book)으로 생각될 수 있다. 이러한 맥락에서 유전체는 일차적으로 그 개체 자체의 의미가 있는 것이다. 이러한 생각을 매우 단순화하면 생명체는 DNA의 산물이라고 말할 수도 있다. 하지만 창조론자로서 나는 이런 축소된 개념을 반대한다. 하나님은 창세기 1장에서 완전히 성숙한 상태로 생명을 창조하셨다. 그러므로 유전체는 한 개체의 성숙한 상태를 유지할 수 있게 하는 정보들의 저장고로 볼 수 있을 것이다. 하나님께서 성숙한 것에 중요도를 둔 것에 근거하여 나는 인간의 본질과 기능, 인간 유전체 원래의 내용을 밝히고자 한다.


생명의 근원인 유전자에 대한 매우 축소된 관점들이 많은 유명 서적들에서 발견된다. 대부분의 생물학자들은 이러한 관점의 한계를 쉽게 인지하고 있으며, U.S. Funding Agency는 이미 '게놈 프로젝트 이후 시대(post-genome era)' 에서 유전정보의 적용을 강조하고 있다. 실제로 생물학에서는 이런 청사진은 중요한데, 그 이유는 이러한 청사진은 누군가가 읽어서 그 사용법대로 사용하지 않고서는 불활성이고 무기력한 정보로 저장되어있기 때문이다. 그러므로 유전체는 개체를 결정짓는 것이 아니라, 인간을 암호화하고 조정하는데 중요한 정보 자원이라는 것이다.


인간의 유전체는 상염색체(autosomes)라 불리우는 염색체의 쌍 22 개와 성염색체(sex chromosomes)이라 불리는 두 개의 특별한 성염색체(X, Y)로 이루어져있다. 각 염색체는 DNA 한 조각이며, 인간 염색체는 그 크기가 약 4500만에서 2억7900만 nucleotide 정도 된다.3 전체적으로 보면 완성된 인간 상염색체 중 가장 작은 21번째 염색체는 포도당 한 분자보다 5350만 배 더 크다.4 DNA nucleotide는 4 가지 종류를 갖는데 adenine, cytosine, guanine, thymine이다. 우리의 유전자를 구성하는 것은 정보를 담고있는 이들 nucleotide의 서열이다. 이 서열은 매우 클 수도(large-scale) 있으며, 앞뒤로 연결되어 반복되는 구조를 띄는 이염색질(heterochromatin)일 수도 있으며, 매우 독특하고 복잡한 구조인 euchromatin일 수도 있다. 이염색질 부위는 염색체의 centromere와 telomere에서 발견되고 (centromere는 염색체의 중간부위, telomere는 끝부위를 말한다, 역자주)‘knob’이라 불리는 특별한 구조에서도 발견된다. 유전자는 대부분 실염색질(euchromatin) 부위에서 발견된다. 기술적인 이유로 이염색질(heterochromatin)은 정확한 염기서열을 알기가 매우 어려운 반면, 실염색질(euchromatin)은 상대적으로 염기서열을 알기가 쉽다.


Celera사의 인간 유전체 염기서열은 29억 1천만개의 사람 실염색질(euchromatin)의 염기서열을 갖고 있으며, HGP 염기서열은 26억 9천만개를 보유하고 있다. 인간의 유전체는 지금까지 완성된 다른 생물의 유전체중에서 가장 큰 것이다. 그 다음으로 큰 것은 Drosophila(초파리)인데 1억 2천만개의 실염색질(euchromatin) 염기서열을 갖고 있으며, 인간 유전체 크기의 4%에 불과하다.5 Celera와 HGP의 과학자들은 염색체의 염기서열로 유전적, 물리적 지도를 만들어왔다. 그 결과 물리적 위치와 각 연속되는 DNA 염기서열의 위치는 신뢰성있게 알려지게 되었다. 그러나 인간 유전체의 크기는 쉽게 잘못 해석된다. 어떤 사람은 인간이 파리보다 더 크고 더욱 복잡하기 때문에 파리보다 25배 정도는 더 많은 DNA를 가질 것이라 생각하곤 한다. 불행하게도 유전체 속에서 DNA의 양은 생물학적 복잡성과는 연관성이 없다. 예를 들면, 단핵 섬모충인 Paramecium caudatum은 86억 개의 염기를 가지고 있고, 이는 인간 유전체의 2배에 해당한다. 제일 큰 유전체를 갖는 6700억 개의 염기는 단핵세포인 Amoeba dubia 에서 발견된다. 닭같이 다른 복잡한 다핵세포 생물들은 인간 유전체보다 대체로 작은 유전체 수를 갖는다.6


인간 유전체에서 가장 인상깊은 부분 중 하나는, 그 내용을 실질적으로 알지 못한다는 것이다. 복잡한 실험과 컴퓨터 분석방법을 사용하여 Celera의 과학자들은 26,500개의 인간 유전자(human genes)를 알아냈고, 나머지 13,000개의 위치를 예측하고 있다. HGP는 다른 방법을 이용해 전체 31,778개의 인간 유전자를 예측하고 있다. 두 가지 방법들이 잘 일치하는 것은 인간 유전체가 아마도 3만에서 4만개의 유전자를 갖고 있을 것이라는 점이다. 인간 유전자는 복잡한 구조이기 때문에, 이 시점에서 유전자 수를 정확히 말하기란 가능하지 않다. Celera에 의하면 39,000개 유전자의 nucelotide는 29억1천개 염기중 1.1%밖에 되지 않으며, HGP가 측정하기론 인간의 유전자는 유전자지도의 설계도 초안에서 5% 이하라고 한다. 유전체의 나머지는 유전적 조절부위, 중요한 염색체 형태(centromere, telemere), 단순히 알려지지 않은 많은 DNA로 이루어져있다. 유전체의 35%만이 알려진 반복되는 구조이다.7(이러한 것을 Alu repeats, retroelements라고 한다). 놀랍게도 우리가 이해하고 있는 것은 유전체의 매우 적은 부분이고, 인간 유전체의 광대한 부분은 우리들이 연구해야할 남은 과제라는 것이다. 유전자 서열을 아는 것은 단지 시작에 불과하다.


앞서 언급한 철학적인 이해를 덧붙이자면, 인간 유전체는 창조론자들에게 많은 뜻밖의 사실을 알려주고 있다. 첫째로 다양한 인종들이 과학자들이 기대했던 것보다 더욱 유사하다는 것이다. 알려진 인간 유전자 서열을 비교하는 것은 이미 공용으로 사용이 가능한데, Celera의 과학자들은 인류 유전체가 사람마다 1250개의 nucleotide 마다 1개 정도 밖에 차이가 나지 않다는 것을 발견했다. 이러한 차이는 소위 Single Nucleotide Polymorphisms(SNPs)-단염기 다형성-이라 불리운다. 일부 창조론자들은 확실히 이것이 창세기가 창조를 설명하는 것을 확인해준다고 주장하고 있으며, 이러한 통계는 민족우월주의에 대항하는 자료로 사용될 수 있을 것이다. SNP의 빈도를 통해 내가 발견한 놀라운 사실은 인종이 매우 서로 가깝다는 것이다. 현대의 돌연변이 비율에 관해 우리가 아는 사실과 인간이 갈라져 나온 시간에 기초해서 본다면 과거의 일정한 돌연변이 빈도를 가정했을 때, 인간의 유전체는 약 2배 이상의 다양성을 보유해야 한다. 이러한 점은 창조과학자들에 있어 흥미로운 사실이며, 확실히 홍수 이후 생명체의 다양성의 흥미로운 증거가 된다.


둘째로, 유전자 빈도에서 기대할 수 있듯이 SNPs의 1-4%정도만이 유전자를 암호화한다는 것이다.8, 9 그러므로 창조론자들은 점돌연변이(point mutation)가 생명체에 치명적인 효과를 초래한다는 주장이 기술적으로 맞지 않다는 말에 대해 비판할 수 있을 것이다. 왜냐하면 SNP 돌연변이의 95%가 생명체에 눈에 띌만한 영향을 주지 못하는 유전체의 암호화되지 않는 부분이기 때문이다. 이것은 진화에 있어서 썩 좋은 소식은 아님이 분명하며, SNPs는 생물학적 다양성을 만들어내는 그리 썩 좋은 방법이 아니라는 것이 널리 인식되고 있다. 이제는 염색체의 재배열(chromosomal rearrangements), 유전자 이식(gene transfer), 반복 염기서열(repeat sequences)과 같은 새로운 돌연변이가 신다윈주의의 메커니즘으로 가능한 돌연변이일 것이라는 연구가 진행되고 있다.


셋째로, Celera와 HGP의 과학자들은 Alu 반복 염기서열과 인간의 유전자들간의 위치적인 특징을 지적했다. 염색체상의 유전자의 분포는 Alu 반복 염기서열과 매우 유사하다. 유전자가 위치하는 곳이라면 Alu 반복 염기서열은 그리 멀리 있지 않게 된다. 13개의 다른 생물학적 증거에 의하면 나는 최근에 반복 염기서열과 홍수이후의 생물학적 다양성이 인과적으로 연결되어 있을 것이라는 제안을 했다.10 이러한 이론에 기초해서, 나는 우리가 반복 염기서열과 중요한 생명체의 유전자간의 위치적인 특징을 발견해야한다고 예견했다. 그러므로 인간유전체는 생명체의 다양성에 관한 이론을 확인시켜주는 것이고, 창조물(baramins) 내에서의 변화의 메커니즘의 새로운 시각을 제공해줄지도 모른다.


넷째로, 인간 유전체는 놀랍고 복잡한 내부 구조를 보여준다. Celera와 HGP의 과학자들은 유전체 내의 많은 인간 유전자가 2개 내지는 그 이상으로 중복되어 있는 것을 발견했다. 이러한 결과는 예측되었던 반면에 놀라운 것은 3개 내지는 그 이상의 유전자들의 1077개 큰 덩어리들이 유전체에서 그룹으로 중복되어 있다는 것을 발견한 것이다.11 이렇게 비슷한 유전자들의 덩어리가 각 염색체마다 발견되었고, 비슷한 것들끼리 매우 복잡한 구조를 형성하고 있었다. 유전체 내의 중복된 구조의 존재는 전례없는 것은 아닌데, 적은 규모로 Arabidopsis의 유전체 내에서도 내부의 중복된 구조를 보인다.12 이러한 유전자 덩어리들이 하나님의 창조에 의한 산물인지 유전체의 역사적 변화에 의한 것인지 간에, 비슷한 유전자들간의 네트워크는 확실히 생물학적 창조의 규격화된 특성을 보여준다고 하겠다.


인간 유전체의 염기서열을 밝힌 것은 매우 놀라운 업적이며, 21세기 과학의 시작에 필적할만한 일이다. 인간 게놈 프로젝트(human genome project)는 끝난 것이 아니며, 인간 유전체의 대다수의 비밀들이 아직 발견되지 않고 있다. 이러한 유전체의 염기서열로 우리는 하나님의 창조의 놀라움과 신비로움을 밝혀줄 멋진 발견들이 있을 미래의 시대를 기대해 본다.

 


References

1. Venter, J.C., and 272 others, 'The Sequence of the Human Genome,' Science 291(2001): 1304-1351.

2. International Human Genome Sequencing Consortium, 'Initial Sequencing and Analysis of the Human Genome,' Nature 409(2001): 860-921.

3. International Human Genome Sequencing Consortium, ref. 2.

4. Hattori, M., and 61 others, 'The DNA Sequence of Human Chromosome 21,' Nature 405(2000): 311-319.

5. Adams, M.D., and 194 others, 'The Genome Sequence of Drosophila melanogaster,' Science 287(2000): 2185-2195.

6. Li, W.-H. and D. Graur, Fundamentals of Molecular Evolution (Sunderland, MA: Sinauer Associates, Inc., 1991), p. 209.

7. Venter et al., ref. 1.

8. Venter et al., ref. 1.

9. The International SNP Map Working Group, 'A Map of Human Genome Sequence Variation Containing 1.42 Million Single Nucleotide Polymorphisms,' Nature 409(2001): 928-933.

10. Venter, et al., ref. 1.

11. Wood, T.C., 'The AGEing Process: Rapid Post-Flood Intrabaraminic Diversification Caused by Altruistic Genetic Elements (AGEs),' Origins (2001), submitted.

12. Arabidopsis Genome Initiative, 'Analysis of the Genome Sequence of the Flowering Plant Arabidopsis thaliana,' Nature 408(2000): 796-815.

* Dr. Wood is Assistant Professor at the Center for Origins Research, Bryan College, Tennessee.



번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.icr.org/pubs/imp/imp-335.htm ,

출처 - ICR, Impact No. 335, 2001

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=650

참고 : 4315|3745|3210|4023|3075|4020|4005|3747|3373|2185|3358|3769|5454|5474



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