진화론을 거부하는 유전체의 작은 기능적 부위 ‘smORFs’
(smORFs: Functional Little Genome Gems Confront Evolution)
by Jeffrey P. Tomkins Ph.D.
최근까지, 유전체(genome)에서 'small open reading frames' 또는 'smORFs' 라고 불리는, 수천 개의 잠재적 단백질 암호 영역은 식별하기가 어려웠다. 이제 그것들은 심장 박동을 일으키는 것과 같은, 세포 내에서 중요한 생화학 기능들을 수행하는 것으로 밝혀져 커다란 주목을 받고 있다.[1]
Science 지에 발표된 최근 연구에서, 연구자들은 초파리(fruit fly) 유전체 내에서 길이 28~29개 아미노산들로 되어있는, 근육세포와 심장세포에서 칼슘 수송과 칼슘 흡수를 조절하는 두 개의 smORF-암호화 단백질을 발견했다.[1] 그리고 이들 단백질의 3-D 모양과 초파리 내에서의 기능에 기초하여, 연구자들은 사람에서 마찬가지로 칼슘 흡수와 심장근육 기능에 관여하는 두 개의 대응 단백질을 발견했다.
연구자들은 그것들을 암호화하고 있는 DNA 염기서열들이 사실상 어떠한 유사성도 보여주지 않는다는 사실에도 불구하고, 그것들의 3-D 모양에 기초하여, 사람의 smORF 단백질이 파리의 smORFs로부터 5억5천만 년의 기간을 거쳐서 진화했다고 주장했다. 보고서의 저자들은 이러한 모순을 서술하지 않고 있었다. 그들은 이렇게 말했다 : ”우리는 Basic Local Alignment Search Tool (BLAST)을 사용해서 다른 생물 종에서 이들 smORFs의 보존을 조사했다. 그리고 단지 다른 초파리들에서만 확인했다 (page 1118).” 다른 말로 해서, 이러한 smORFs의 DNA 염기서열은 초파리에서만 오직 특별히 있었고, 사람 또는 다른 생물과 어떠한 진화론적 관계도 보여주지 않았다. 이 발견 뒤에 덧붙여진 모든 진화 이야기는 공상에 불과한 것이다.
사람 유전체에서 만들어지는 단백질들의 대부분은 평균 길이 500개 정도의 긴 아미노산들이다. smORFs가 암호화하고 있는 단백질들은 단지 10~30개의 아미노산들로 이루어진 짧은 길이의 것으로, 유전자 돌연변이를 연구하는 동안에 대게 우연히 발견된 것들이다. 하버드 대학의 생리학자인 알란(Alan Saghatelian)은 (그 연구의 저자는 아님) 말했다 : ”이러한 것들은 전통적인 유전자 발견 알고리즘의 균열을 통해 떨어져왔다. 우리가 알고 있는 것들의 대부분은 우연히 발견된 것들이다”[2]
흥미롭게도, 이 작은 단백질의 암호가 들어있는 분절이 포함되어 있는 (long non-coding RNAs or lncRNAs로 불리는) smORF 관련 유전자들은 자주 꽤 길고(단백질 암호 유전자들처럼), 복잡하게 조절되며, 고도로 다기능적이다.[1] 이들 lncRNA 유전자들은 한때 정크 DNA(junk DNA, 쓰레기 DNA)로 생각됐던 유전체 부분이었다. 그러나 lncRNAs은 세포와 조직에서 매우 특수한 기능을 가지고 있었음이 발견되고 있고, 또한 micro RNAs와 같은 다른 중요한 조절 분자들을 암호화하고 있었던 것이다. 또한 몇몇 lncRNAs는 여러 단백질들과 결합하여, 다른 타입의 중요한 세포 기계들을 만들어내며, 유전체의 기능을 조절하는 후성유전학적 변화(epigenetic modifications, 화학적 꼬리표붙이기)의 핵심 요소이다.[3] 놀랍게도, lncRNAs는 DNA 수선(repair), 핵에서 염색체의 3차원적 위치, 전체 유전체의 안정성과 기능에 관여하는 핵심적 요소임이 입증되고 있는 중이다.[4]
DNA 염기서열에 기초하여, lncRNA 유전자들 내에 암호화되어 있는, 사람과 초파리의 이들 smORFs 사이에는 어떠한 진화론적 관계도 존재하지 않기 때문에, 이 발견에 있어서 가장 중요한 소식은 유전체의 모든 부분들은 고도로 설계되어 있으며, 각자의 고유한 기능을 가지고 있다는 것이다. 따라서 DNA 내에 진화적 유물인 쓸모없는 쓰레기 부분이 존재한다는, 정크 DNA라는 진화론적 개념은 인간의 무지를 드러냈던 완전한 허구의 쓰레기 이야기였던 것이다.
References
1. Magny, E. et al. 2013. Conserved Regulation of Cardiac Calcium Uptake by Peptides Encoded in Small Open Reading Frames. Science. 341 (6150): 1116-1120.
2. Yong, E. Hidden Treasures. The Scientist. Posted on the-scientist.com August 22, 2013, accessed September 20, 2013.
3. Rinn, J. L. and H. Y. Chang. 2012. Genome Regulation by Long Noncoding RNAs. Annual Review Biochemistry. 81:145–166.
4. Ohsawa, R. J. H. Seol, and J. K. Tyler. 2013. At the intersection of non-coding transcription, DNA repair, chromatin structure, and cellular senescence. Frontiers in Genetics. 4 (36). doi:10.3389/fgene.2013.00136.
*Dr. Tomkins is Research Associate at the Institute for Creation Research and received his Ph.D. in genetics from Clemson University.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/7730/
출처 - ICR News, 2013. 10. 14.
새로운 차원의 복잡성을 가지고 있는
고리모양의 원형 인트론 RNAs의 발견
(Circular Intronic RNAs Defy Junk DNA Dogma)
by Jeffrey P. Tomkins Ph.D.
완전히 새로운 범주에 속하는 원형 RNA(circular RNAs)의 발견은 인간 유전학(genetics)에 새로운 차원의 놀라운 복잡성을 더해주고 있었다. 이 원형 RNA는 한때 아무런 기능이 없는 것으로 여겨져서 ‘정크 DNA(junk DNA, 쓰레기 DNA)’로 불리던, 유전자 내의 인트론 부위(intron regions)에 형성되어 있었다.[1]
식물과 동물의 유전자들은 메신저 RNA(mRNAs) 분자들로 복사(전사)되는데, 성숙 RNA 전사체(mature RNA transcript)로 끝나지 않는 분절들을 연속적으로 제거 처리된다. 최종 암호 RNA 전사체에 남아있는 유전자 부위는 엑손(exons)이라 불리는 유전적 암호를 가진 부위에 해당하는 반면에, 인트론(introns)이라 불리는 유전자 부위는 제거된다. 과학자들이 최초로 유전자 접합에서 제거되는(spliced-out) 커다란 수의 인트론 조각을 발견했을 때, 그들은 당황했다. 왜냐하면, 그것들은 아무런 기능이 없고, 세포기계들에 의해서 분해되어야만 하는 것들로 생각하고 있었기 때문이다.[2]
이들 새롭게 발견된 ‘원형 인트론 RNA(circular intronic RNAs, ciRNA)’에서, 인트론은 최초 유전자 전사체에서 잘려져서, 작은 RNA 분자들이 되고, 유전자의 전사를 증강시키는 원을 형성한다. 이것은 연구자들이 세포 내에서 ciRNAs의 활동을 교란시켜 그들의 기능을 방해시켰을 때, 유전자 발현에 영향을 끼침을 관측함으로써 입증되었다. 또한 과학자들은 ciRNAs가 DNA를 RNA(RNA polymerase II)로 복사하는 전사 기계들과 연결되어 유전자 기능을 촉진시키는 것을 발견했다. 흥미롭게도, 이러한 ciRNAs들은 특별하게 제어되고 더욱 고기능성이 강조되는 세포 유형에서 특이적으로 발현되었다.[1]
접합 유전자 엑손으로 구성되어 있으며, 세포의 세포질에서 miRNA(micro RNA) 스폰지로서 주로 기능을 하는, 이전에 발견됐던 원형 RNAs와는 대조적으로, ciRNAs는 핵 내에서 전사 증강자(transcriptional enhancers)로서 역할을 하고 있었다.[3] 사실 ciRNAs는 세포의 DNA가 들어있는 핵에 주로 위치하며, 그곳에서 유전자 발현을 증강시킨다.
실제로 연구팀은 유전자 인트론에 암호화되어 있는 매우 다양한 RNA 분자들, 예를 들어 소형 핵 RNAs(small nucleolar RNAs, snoRNA), 마이크로 RNA(micro RNAs), 여러 타입의 긴 비암호 RNAs(long non-coding RNAs, lncRNA) 등을 발견했다.[1] 그리고 이제 과학자들은 인트론에서 발견되는 기능적 DNA의 점점 늘어나는 목록에 ciRNAs를 또 다시 추가할 수 있게 되었다. 이것은 시간이 지나면서 세포의 복잡성이 더욱더 커지고 있다는 사실을 보여주고 있는 것이다. 명백한 것은 전체 인간 유전체(genome)의 20%를 차지하는 유전자 내의 인트론(intron) 부위는, 인간 유전체의 5% 이하를 차지하는 단백질 암호가 들어있는 엑손(exons) 부위만큼 세포 내에서 중요한 기능을 가지고 있다는 사실이다.[1]
이들 새롭게 발견된, 유전자의 비암호 부위에 숨겨져 있었던 원형 RNAs는 다층 구조의 정보로 존재하는 유전자 암호의 놀라운 복잡성을 다시 한번 증거하고 있는 것이다. 이러한 데이터들은 각 유전자들은 실제로 많은 여러 차원의 고도 기능적 유전 정보들을 포함하고 있음을 보여주고 있으며, 하나씩 하나씩 점진적으로 우연히 어쩌다가 운 좋게 생겨났다는 점진적 진화론으로는 설명할 수 없는 것들이다.
References
1. Zhang, Y. et al. 2013. Circular Intronic Long Noncoding RNAs. Molecular Cell. 51: 792-806.
2. Yang, L. et al. 2011. Genomewide characterization of non-polyadenylated RNAs. Genome Biology. 12: R16.
3. Tomkins, J. Circular RNAs Increase Cell Bio-Complexity. Creation Science Update. Posted on icr.org April 5, 2013, accessed October 7, 2013.
*Dr. Tomkins is Research Associate at the Institute for Creation Research and received his Ph.D. in genetics from Clemson University.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/7717/
출처 - ICR News, 2013. 10. 9.
식물의 후성유전학 연구는 진화론자들을 당황시키고 있다.
: DNA의 변경 없이 생물 종의 다양성이 발현될 수 있다!
(Evolutionists Call New Plant Epigenetic Study 'Heresy')
Jeffrey Tomkins, Ph.D
최근의 한 새로운 연구는, 식물의 DNA 염기서열 밖에 존재하는, 특성-결정 후성유전학적 정보(trait-determining epigenetic information)가 숨겨져 들어있는 한 층을 발견해냈다. 이 새로운 발견은 생물체가 변화하는 환경에 대해 세포의 분자생물학적 수준에서 어떻게 적응할 수 있었는지에 관해, 그 동안 주장되어왔던 진화론적 견해와 그들의 패러다임에 심각한 충격을 가하고 있었다. 사실, 일부 진화론자들은 이러한 최근의 연구를 ”진화론의 이단(evolution heresy)”이라고 부르고 있다.[1]
지난 50년 이상 동안, 다윈주의적 진화론자들은 생물체 특성의 변화는 그것을 암호화하는 DNA 염기서열에 기인한 것으로 여기고 있었다. 진화론자들은 한 식물이 환경과 조화되는 방법에 직접적으로 관여하는, DNA 암호 위에 중첩된 후성유전학적 정보의 숨겨진 층이 있을 것이라고는 전혀 예상하지 못했었다.
식물과 동물은 실제로 그들의 유전자 암호를 변경하지 않고서도, 그들 유전체(genomes)의 정보와 기능을 변경하는 유전적 기계들을 가지고 있다. 이 변경 과정은 ‘후성유전학(epigenetics)‘으로 알려져 있다. 이러한 후성유전학적 과정 중에서 잘 연구된 것 중 하나는, 메틸 그룹을 사용하여 유전체를 가로질러 DNA 뉴클레오티드에 화학적 꼬리표를 부착하는 과정이다. 이들 '메틸 꼬리표(methyl tags)‘는 '메틸기 전이효소(methyltransferases)‘라 불려지는 단백질의 한 특별한 그룹에 의해서 발현된 염기서열들과 유전자들 주위에 특별한 패턴으로 시토신(cytosine) 뉴클레오티드에 부착된다.
이 메틸 꼬리표부착 시스템(methyl-tagging system, 메틸화)은 염색체를 따라 있는 유전자들이 언제, 그리고 어떻게 켜지고 꺼지는 지를 결정하는 데에 중요한 역할을 하고 있다. 이 메틸 꼬리표의 특별한 배치 및 유지는 역동적이고 매우 정확하다. 세포가 분열할 때, 그리고 세포의 DNA가 복제될 때, 그 메틸 태그 패턴의 중복도 또한 복사되는 것이다. 이 고도로 복잡하고 정교한 시스템 공학은 이제 막 이해되기 시작하고 있다 .
식물 애기장대(Arabidopsis)에 대한 최근의 한 연구는 적응(adaptation)에 있어서 후성유전학의 중요성을 더욱 부각시키고 있었다. 이 프로젝트에서 연구자들은 적절하게 DNA 메틸화 패턴을 제어하는 한 유전자가 결여된 것을 제외하고, 거의 유전적으로 동일한 80종의 다른 애기장대 변종들을 실험했다. 따라서, 실험은 유전체의 메틸화 수준이 정상적인 그리고 비정상적인 식물들이 함께 포함된, 유전적으로 유사한 한 커다란 식물 개체군에 대해서 이루어졌다. 연구자들은 그 식물의 여러 세대에 걸쳐 꽃이 피는 시기, 뿌리의 성장 등을 실험했다.
그 연구의 목적은 이러한 특성의 다양성(variability)이 세대와 세대를 거치면서, 유전적 차이에 의해서 일어나는 것인지, 또는 후성유전학적 차이에 의해서 일어나는 것인지를 결정하는 것이었다. 그들은 개화 시기와 뿌리 길이를 조절하는 애기장대 유전체 영역의 DNA 염기서열은 80종의 모든 식물들에서 모두 동일했고, 관측된 다양성에 기여하지 않았다는 것을 발견했다. 그들이 발견한 것은 이러한 특성들의 유전되는 다양성은 메틸화 변화(methylation changes)와 관련되어 있다는 것이었다!
이 전체 시나리오는 진화론에 대한 상당히 많은 문제점들을 야기시킨다.
첫째, DNA의 메틸화는 유전체에 있는 무작위적 특성이 아니다. 그 꼬리표는 유전체 전체에 걸쳐서 특정 DNA 주소에 위치되어 있다. 또한 그 과정에서 환경 상황에 반응하여 메틸 꼬리표를 부착시키는 분자기계들은 마치 오케스트라와 같은 시스템으로 협동적으로 작동된다. 따라서 이러한 시스템은 느리고 점진적인 진화 과정으로 하나씩 생겨날 수 없다.
둘째, 복잡한 세포 기계장치들과 시스템은 DNA 꼬리표들을 해석해야만 하는데, 환경에 의해서 뿐만 아니라, 꼬리표가 위치하고 있는 식물 세포의 타입에(뿌리, 잎, 줄기 등) 기초하여 이루어지고 있다. 이것은 무작위적인 과정으로 생겨날 수 없는 것처럼 보이는 극도로 복잡한 시스템이다.
셋째, 그 완전한 시스템이 세포 성장 동안에 전달되고, 심지어 식물의 다음 세대(씨앗)로 전달되기 위해서는, 그것이 복제될 때, DNA와 함께 메틸 꼬리표를 복사하는 또 다른 독립된 필수적 시스템이 거기에 존재해야 한다. 이 시스템도 우연히 생겨났는가?
다윈의 진화론에 의하면, 새롭게 생겨난 여러 특성들은 DNA의 무작위적 변화의 결과이며, 유용한 변이체가 환경에 의해서 자연 선택되었다는 것이었다. 그러나 이제, 그 대신에, 생물들은 성경적 종류(kind)라는 범위를 유지하면서, 강건하게 그들의 서식지에 적응할 수 있는 경이로운 방법을 가지고 있다는 것을 연구자들은 발견하고 있는 것이다.
Reference
1.Pennisi, E. 2013. Evolution heresy? Epigenetics underlies heritable plant traits. Science. 341 (6150): 1055.
* Dr. Tomkins is Research Associate at the Institute for Creation Research and received his Ph.D. in genetics from Clemson University.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/7714/
출처 - ICR News, 2013. 10. 3.
밝혀지고 있는 유전체 내 단백질 비암호 부위의 기능들.
: VlincRNAs의 제어 및 조절 특성.
(VlincRNAs Provide Clues to Genomic Dark Matter)
by Jeffrey P. Tomkins Ph.D.
과학자들은 사람의 유전체(genome)가 다양한 RNA 분자들로 골고루 복사(전사) 된다는 것을 여러 해 전부터 알고 있었다(실제로 얼마나 활발하게 진행되는 지에 대해서는 확신하지 못했지만). 한 새로운 연구에 의하면, 유전체의 약 10% 정도는 'vlincRNA'라 불리는 새로운 특성의 조절 분자들로 암호화되어 있음을 보여주었다.[1]
과학자들이 인간 유전체의 해독을 최초로 완료했을 때, 유전체에는 단지 20,000~25,000개의 단백질 암호 유전자(protein-coding genes)들을 포함하고 있는 것을 발견했다.[2] 그러나 연구자들은 곧 이러한 단백질 암호 유전자(protein-coding genes)들은 막대한 양의 RNA 전사 변이체(RNA transcript variants)들을 만들며, 유전체의 다른 부위는 다양한 타입과 범주의 RNA 분자들로 전사된다는 것을 또한 발견했다.[3] 이들 비암호 RNA(non-coding RNA)의 많은 기능과 목적은 완전히 미스터리였기 때문에, 그것은 (유전체 내의) '암흑물질(dark matter)'이라는 이름이 주어졌다.
이러한 소위 유전체 암흑물질과 관련되어 발견된 최초의 RNA 형태의 하나가 lincRNA(long intergenic non-coding RNAs)로 불려지는 것이다. 왜냐하면 그들은 단백질 암호 유전자들 사이의 유전체 영역에서 부호화되어 있었기 때문이다.[4] 이들 lincRNAs는 단백질 암호 유전자들보다 일반적으로 짧다. 또한 그들은 단백질 암호 유전자들과 같은 동일한 조절 및 제어 특성을 가지고 있으며, 보호 캡 및 조절 꼬리를 가진 것처럼 처리되는 RNA 전사체들을 만들어낸다. 이들 lincRNAs의 기능으로는 세포주기의 조절, 프로그램 된 세포사(cell death), 세포 정체성(cell identity)의 확립 등이 포함된다.[4]
놀랍게도 유전체 내의 lincRNA 염기서열의 한 새로운 타입은 사실상 완전히 새로운 부류의 DNA 염기서열로 구성되어 있음이 밝혀졌고, 사람 전체 유전체의 무려 10%를 설명할 수 있게 되었다.[1] 이들 'vlincRNAs'(very long intergenic non-coding RNAs)는 단백질 암호 유전자 또는 표준 'vlincRNAs' 보다 훨씬 크다. 중간 크기 정도의 것이 평균 83,360개의 염기쌍을 가지고 있다. 이 새로운 연구에서, 연구자들은 사람 유전체에서 2,147개의 다른 vlincRNAs들을 발견했다. 다양한 세포 유형에서 vlincRNAs들이 평가되었을 때, 그들은 세포의 정체성, 발달 상태, 암 등과 관련있는 것이 발견되었다. 이것은 인간 세포의 발달, 조직의 발달, 사람의 전반적인 건강에 있어서 그들의 중요성을 보여주는 것이었다.
발견된 vlincRNA의 또 다른 흥미로운 특성은 vlincRNA의 발현을 제어하는 조절 암호가 '전이인자'(transposable elements, 점핑유전자, 이전에는 정크 DNA로 불려짐)에서 발견된 특성들과 관련이 있다는 것이었다. 유전체에서 조절 유전자의 발현과 기능에 있어서 '전이인자'의 중요성은 이제 잘 확립되고 있는 중이다.[5]
이 연구의 결과를 바탕으로, 연구자들은 vlincRNAs가 세포핵 내에서 단백질 암호 유전자 및 다른 비암호 조절 RNAs의 유전자 발현과 기능을 조절하는 일종의 비계(scaffold, 높은 건물을 지을 때 디디고 서도록 긴 나무 따위를 종횡으로 엮어 다리처럼 걸쳐 놓은 설치물)를 만드는 일을 하는 것으로 추정했다. 분명 비정상적(엉뚱한) vlincRNA들은 정상세포와 비교했을 때, 암세포에서 발견되었다. 이것은 사람의 건강에 있어서 핵심 조절자로서 그들의 중요성을 보여주고 있는 것이다.
이 vlincRNA 연구 논문에서 가장 주목할만한 점은 유전체의 각 부분들은 어떤 목적과 기능이 있을 것이라는 전제를 기초로 연구하고 있는 과학자들의 긍정적인 태도였다. 사람 유전체의 어떤 부분들은 자연적 과정에 의해서 남겨진 쓸모없는 쓰레기(junk)일 것이라는 진화론적 패러다임에 기초한 부정적인 태도는 찾아볼 수 없었다.
물론, 새롭게 발견된 vlincRNAs의 놀라운 기능들은 초월적 지혜와 능력을 가지신 창조주에 의한 지적설계라는 관점에서만 적절히 이해될 수 있는 것이다.
References
1.St Laurent III, G., et al. 2013. VlincRNAs controlled by retroviral elements are a hallmark of pluripotency and cancer. Genome Biology. 14 (7): R73 doi:10.1186/gb-2013-14-7-r73.
2.International Human Genome Sequencing Consortium. 2004. Finishing the euchromatic sequence of the human genome. Nature. 431 (7011): 931-945.
3.Clark, M.B., et al. 2011. The Reality of Pervasive Transcription. PLoS Biol. 9 (7): 9:e1000625.
4.Ulitsky, I. and D.P. Bartel. 2013. lincRNAs: Genomics, Evolution, and Mechanisms. Cell. 154 (1): 26-46.
5.Tomkins, J. 2013. Transposable Elements Are Key to Genome Regulation. Creation Science Update. Posted on icr.org March 27, 2013, accessed August 10, 2013.
*Dr. Tomkins is Research Associate at the Institute for Creation Research and received his Ph.D. in Genetics from Clemson University.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/7681/
출처 - ICR News, 2013. 8. 19.
복잡한 긴 유전자 꼬리는 진화론을 거부한다.
(Long Complex Gene Tails Defy Evolution)
한 새로운 연구에 의하면, 유전체(genome) 내에서 유전자들이 어떻게 조절되고 통제되는 지에 관한 복잡성(complexity)은 전례 없는 수준의 새로운 차원의 복잡성으로 밝혀지고 있다.[1] 최근에 보고된 한 연구는 대규모의 긴 유전자 꼬리들을 기술하고 있었는데, 이들은 단백질을 위한 암호를 가지고 있지 않았지만, 대신에 유전자 RNA 복사본 당 수백 수천의 조절스위치들을 가지고 있었다.
한 단백질 암호 유전자가 유전체 내에서 스위치가 켜질 때, 그것의 복사본은 mRNA로 불려지는 것들로 만들어진다. 이들 mRNA는 '인트론(introns)'이라 불리는 단백질 비암호화된 중간 부분을 제거하는 과정을 진행하며, 또한 '엑손(exons)'이라 불리는 단백질 암호화된 부분을 함께 연결하는 과정을 진행한다. 사람 유전체에 있는 대부분의 유전자들은 '대체 접합(alternative splicing)'이라 불리는 고도로 복잡하고 조절된 과정을 수행한다. 이 과정은 다른 세트의 엑손들을 가지고 mRNA 유전자 복사본들을 만드는 과정이다. 그 결과 하나의 유전자는 다양한 배열의 단백질들 암호를 가지는 다른 많은 종류의 mRNAs를 만들어내는 능력을 가지고 있다.[2, 3]
생쥐와 사람에 대한 이 최근의 연구는 이제 한 유전자의 엑손이 대체 접합뿐만 아니라, '3-prime untranslated region'(3' UTR)이라 불리는 한 유전자의 끝부분에 인식표(tag)처럼(끝부분에 위치하는 꼬리처럼) 붙여진 서열이라는 것을 보여주고 있었다.[1] 이 3'UTR 꼬리는 단백질을 위한 암호를 가지고 있지는 않지만, 대신에 유전자가 복사 또는 전사되고 난 후에 조절되도록 하는 다양한 유전적 스위치들을 가지고 있었다.
3' UTR 유전자 꼬리는 다양한 조절 특성을 가지고 있다. 그들 중 일부는 조절 RNA-결합 단백질이 mRNA의 꼬리에 부착하도록 허락한다. 반면에 다른 부분은 micro RNAs라 불리는 작은 조절 RNAs가 결합하도록 허락한다. 이들 조절 분자들의 결합은 미세하게 조정되어 있고, mRNAs가 생성된 이후에 유전자들을 견고하게 조절한다. 이것은 '전사 후(post-transcriptional)'라 불리는 조절 형태이다. 전사 후는 mRNA가 전사된 이후를 의미한다.
유전자의 단백질 암호 영역과 마찬가지로, 이들 3' UTR 꼬리는 또한 선택적으로 접합하기 때문에 변화할 수 있다. 그들의 크기와 구성은 같은 유전자의 mRNAs 사이에서, 그리고 그들이 발견되는 다른 타입의 세포들 사이에서 폭넓게 그리고 다이내믹하게 다양화될 수 있다.
과학자들은 유전자의 3' UTRs가 이러한 능력을 가지고 있음을 몇 년 전부터 알고 있었지만, 최근에 이러한 특성이 그들이 예상했던 것보다 훨씬 더 복잡하며 거대한 스케일로 일어나고 있음을 발견한 것이다. 이 연구에서 연구자들은 500~25,000개 염기 길이의 3' UTR 꼬리를 가지고 있는 2035개의 생쥐 유전자와 1847개의 사람 유전자를 확인했다. 어떤 경우에는 그들 꼬리가 심지어 유전자 자체의 단백질 암호 영역보다 더 길었다. 이러한 믿을 수 없을 정도로 긴 유전자 꼬리는 각 단일 mRNA 내에 글자 그대로 수백 수천의 유전자 스위치들을 포함하고 있었다.
유전자 조절에 있어서 이러한 수준의 복잡성은 연구자들을 깜짝 놀라게 만들었다. 어떤 하나의 세포 과정과 관련된 각 유전자들의 네트워크는 수천 수백의 유전자들로 구성되어 있었고, 각각의 다른 과정들도 이러한 종류의 복잡한 일련의 조절 협력이 이루어지고 있었던 것이다. 그것뿐만 아니라, 세포 내의 유전적 네트워크는 중복되어 있었고, 정상적인 세포 생리의 부분처럼 함께 다이나믹하게, 지속적으로, 견고하게 기능하고 있었다.
이러한 유전적 복잡성의 협동 수준은 사람의 이해를 넘어서는 차원의 복잡성으로써, 전지 전능하신 창조주 하나님의 믿을 수 없도록 경이로운 생명공학의 산물인 것이다.
References
1.Miura, P., et al. 2013. Widespread and extensive lengthening of 3′ UTRs in the mammalian brain. Genome Research, Published online March 21, 2013 in advance of the print journal. doi:10.1101/gr.146886.112
2.Barash, Y., et al. 2010. Deciphering the splicing code. Nature. 465 (7294): 53-59.
3.For a brief review of alternative splicing, see: Tomkins, J. 2012. The Irreducibly Complex Genome: Designed from the Beginning. Acts & Facts. 41 (3): 6.
*Dr. Tomkins is Research Associate at the Institute for Creation Research and received his Ph.D. in Genetics from Clemson University.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/7478/
출처 - ICR News, 2013. 5. 13.
구분 - 3
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5729
참고 : 5728|5667|5653|5651|5580|5474|5095
트랜스포손의 행동은 ‘이기적 유전자’ 이론을 부정한다.
(Transposon Behavior Negates 'Selfish Gene' Theory)
1976년에 진화론자인 리처드 도킨스(Richard Dawkins)는 수많은 생물들의 유전체(genomes) 내에서 번식을 위해 경쟁하는 이기적 유전자(selfish genes)들에 의해서 지구상의 생물들이 특성화될 수 있다고 주장했다.[1] 그때 이후, 과학은 트랜스포손(transposons, 이동유전자)이라 불리는 독특한 DNA 분절들을 기술해왔다. 이 트랜스포손은 식물과 동물의 DNA 안으로 자신의 복사본을 삽입시킬 수 있다. 트랜스포손은 그들의 숙주 유전체를 이어받기 위해 노력하고 있는 것인가? 그래서 도킨스에 의해서 기술된 이기적 행동을 보여주는 것인가?
그 답은 그렇지 않다는 것이다. 이들 움직이는 이동유전자(한 곳에서 다른 곳으로 이동할 수 있는 능력으로 인해 '점핑 유전자(jumping genes)'라고도 불린다)들은 무작위적으로 유전체를 침입하는 것이 아니었다. 대신에 이제 그들은 염색체의 매우 특별한 장소 안으로 그들의 복사본을 삽입시키는 것으로 밝혀졌다. 대부분의 동물 유전체들에는 최근에 획득한 활발한 트랜스포손 또는 오래 전에 획득한 잔류 트랜스포손이 더해진다.
아마도 가장 잘 연구된 트랜스포손은 초파리에서 발견되는 'P 요소(P elements)'이다. 여전히 활성적인 P 요소 트랜스포손은 약 80년 전 다른 초파리 종에 의해서 일반 초파리 개체군 안으로 도입된 것으로 나타난다. PNAS 온라인 지에 게재된 P 요소에 대한 최근의 한 연구에 의하면, P 요소 삽입은 고도의 비무작위적 선택성의 근원을 발견한 것으로 나타난다.[2]
카네기 연구소의 보도 자료는 이렇게 쓰고 있었다 :
많은 P 삽입 위치들이 공통적으로 공유하고 있는 것은 DNA 복제의 출발 장소 또는 기원으로 기능하는 능력이다. P 요소와 유전체 복제 기계 사이의 이러한 연관성은 그들이 DNA 복제와 그들의 움직임을 조정할 수 있음을 가리킨다.[3]
어쨌든, 이들 트랜스포손은 그들이 삽입되는 정확한 위치를 '알고' 있었다. 그리고 트랜스포손이 오늘날 '고도의 '감염성'을 가지고 있다 하더라도[3], 그들은 결국 단백질 절단과 피위-상호작용 RNA(piwi-interacting RNA) 복합체의 유전된 메커니즘을 통하여 초파리 유전체 내의 새로운 위치 안으로의 점핑을 멈춘다.[2] 즉, 그들은 숙주 세포 내에 들어있는 트랜스포손과 매우 정확하게 상호작용하는 잘 설계된 구성요소 때문에 결국 멈춘다는 것이다.
그들의 발견 이후, 진화론자들은 유전적 발달의 전반적인 진화론적 체계 안으로 트랜스포손의 작동을 설명하려는 시도를 계속해왔다. 연구 저자들은 묻고 있었다 : ”복제 타이밍에 의해 복사본의 수를 증가시키려는 이기적 시도는 유전체 조직화의 진화에 영향을 주었는가?”[2] 그들은 이것이 사실일 수 없는 수많은 이유들에 대해서는 논의하지 않고, 사실일 수도 있는 이유만을 간단히 논의하고 있었다.
먼저, 트랜스포손은 특정한 위치를 조준하고 있었다. 그들이 진정 이기적이라면, 위치에 대한 선호성을 보여주면 안 된다. 그들 자신의 수를 증가시키기 위해서 유전체 어디라도 침입할 수 있어야 한다. 그러나 만약 그들이 특별한 목적을 수행하기 위해서 설계되어 창조된 것이라면, 트랜스포손은 유전자 조절 또는 DNA 안정화와 같은 생물학적으로 중요한 이유를 가지고 그들의 특별한 위치 내로만 삽입될 것이다. 그러나 이러한 가능성은 PNAS 지의 연구에서는 언급조차 되지 않았다.
또한 트랜스포손의 복사본의 수는 트랜스포손의 행동을 정확하게 이해하고 있는 것처럼 보이는, 유전된 세포 메커니즘에 의해서 조절되고, 결국 멈춰진다는 것이다. 도킨스가 기술한 것처럼, 만약 트랜스포손이 생존하고 번식하기 위해서 유전체와 이기적으로 경쟁한다면, 트랜스포손이 손에 낀 장갑처럼 적절하게 숙주 유전체와 협력적인 방법으로 상호작용을 하는 이유는 무엇인가?
유전자는 '이기적'으로 행동하지 않는다. 실제로, 지구상에서 가장 많은 유전자들은 대게 이기적인 역할을 하지 않는 식물의 유전자들이다.[4] 점핑 유전자도 이기적인 징후를 나타내지 않는다. 유전자들은 서로에 대해서 투쟁하지 않는다. 오히려 거의 모든 수준에서 그들의 몸체 생물체가 뜻하는 목표를 수행하기 위해서 잘 협력하여 정확하게 임무를 수행하도록 서로 맞물려 있다. 그리고 그러한 행동은 우수한 설계자에 의해서 숙고된 공학적 결과일 수 있는 것이다.
References
1. Dawkins, R. 1976. The Selfish Gene. Oxford: Oxford University Press.
2. Spradling, A. C., H. J. Bellen and R. A. Hoskins. Drosophila P elements preferentially transpose to
replication origins. Proceedings of the National Academy of Sciences. Published online before print September 6, 2011.
3. A 'Jumping Gene's' preferred targets may influence genome evolution. Carnegie Institution for Science news release, September 6, 2011.
4. Demick, D.. 2000. The Unselfish Green Gene. Acts & Facts. 29 (7).
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/6382/
출처 - ICR News, 2011. 9. 19.
구분 - 4
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5728
참고 : 5667|5702|5653|5651|4780|5107|5456|5580|5474|5454|5169|5095|5655|5558|5624|5510
Y-염색체 아담과 미토콘드리아 이브는 동시대를 살았다!
(Well, Duh; Adam and Eve Were Contemporaries)
David F. Coppedge
새로운 유전자 연구는 'Y-염색체 아담(Y-Chromosome Adam)”과 '미토콘드리아 이브(Mitochondrial Eve)”의 존재를 확인하고 있었다. 그러나 이전의 분석과는 다르게, 그들을 동시대에 위치시키고 있었다.
과학 저널들이 아담과 이브를 언급할 때, 그들은 성경적 시간 틀을 따라 생각하지 않는다. 유전자 비교가 의미하는 것은 모든 인류의 부모로서 여겨지는 조상에 관한 추론을 할 수 있기 때문이다. Nature(2013. 8. 6) 지에 ”유전적 아담과 이브는 시기적으로 멀리 떨어져 살지 않았다”라는 제목의 글을 게재한 캘러웨이(Ewen Callaway)는 성경 창세기에 대해서 거리를 두면서 조심스럽게 설명했다 :
창세기는 에덴동산에 아담과 이브를 함께 두고 있지만, 유전학자들은 이 두 사람(현대 인류의 Y 염색체와 미토콘드리아 DNA가 추적될 수 있는 조상)은 수만 년 떨어져서 살았다고 말해왔었다. 이제 현대 인류의 Y 염색체에 대한 두 주요 연구에 의하면, Y-염색체 아담과 미토콘드리아 이브는 결국 동시대를 살았을 수 있다는 것이다.
전체 인구 집단의 크기가 변하지 않을 때 (인간 역사의 오랜 기간 동안 발생했던 것처럼), 남자는 평균적으로 단지 한 명의 아들만을 가졌다. 진화 이론에 의하면, 이 경우에 그의 아버지 라인은 결국 끊기게 될 가능성이 높아질 것이 예측된다. 그러면 그의 남자 후손들 모두는 다른 남자로부터의 Y 염색체를 유전받게 될 것이다. 사실 과거 어떤 시점에서 한 사람을 제외한 모든 남자들이 지금은 멸종된 Y 염색체를 소유했을 가능성이 매우 높다. 오늘날 살아있는 모든 남자들은 한 남자의 것으로부터 유래된(Y 염색체 아담으로 확인된) Y 염색체를 가지고 있을 것이다. (성경적 아담은 참고하기에는 약간 부적절해 보인다. 왜냐하면, 이 아담은 그의 시대에 살았던 유일한 남자가 결코 아니기 때문이다.)
마찬가지로 그는 계속해서, '미토콘드리아 이브'는 한 여자로 추적될 수 있다. 세속적 과학자들은 그들이 만났을 가능성은 매우 희박하다고 주장하고 있었지만, 그 뉴스에 의하면, 유전적 아담과 이브는 동시대를 살았을 가능성이 매우 높다는 것이다. Live Science(2013. 8. 1) 지에서 티아 고스(Tia Ghose)는 말했다 : ”그들의 시대가 겹침에도 불구하고, 고대의 아담과 고대의 이브는 짝은 물론 아니고, 아마도 서로 근처에서도 살지 않았을 것이다.”
새로운 분석은 포즈닉(Poznik) 등에 의해서 수행된 69마일 떨어진 9개의 인구집단의 유전자 연구와(Science, 2013. 8. 2), 프란칼라치(Francalacci) 등에 의해서 수행된 이탈리아 사르디니아 남성 1204명의 유전자 비교 연구에(Science, 2013. 8. 2) 기초했다.
우리의 발견은 이전의 주장과는 달리, 남성 계보는 여성 계보보다 더 최근에 중대하게 병합되지 않았음을 가리킨다.
이전의 주장은 미토콘드리아 이브는 Y-염색체 아담보다 3배나 더 뒤로 위치시키고 있었다.
Science 지에 게재된 두 논문은 맥캔(Rebecca McCann)이 쓴 전망 기사에서 논의되고 있었다(Science, 2013. 8. 2). 맥켄과 캘러웨이는 둘 다 그 발견은 분석에 많은 가정들이 개입되어 있어서 결론내릴 수는 없음을 확인하고 있었다. 주장될 수 있는 최상은 ”우리의 공통 모계 조상의 시대와 거의 차이가 없거나, 전혀 없다”는 것이다. 맥켄은 말했다. ”...우리의 유전체의 엄격한 모성 부분과 엄격한 부성 부분을 만든 인구 집단은 같은 공간과 같은 시대에서 서로 발견되는 개체들을 만들었을 것이다.”
캘러웨이의 글은 결과를 얻기 위한 데이터의 비틀기를 보여주고 있었다. 선택된 시료로부터, 돌연변이율의 평가로부터, 일부다처제가 광범위하게 실행된 방법으로부터, 기타 다른 것들로부터 불확실성이 발생될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 유전적 아담과 이브를 시간상 매우 멀리 떨어진 곳에 위치시키는 것은 조금 당황스러운 것이었다. 새로운 논문은 아담과 이브를 서로 가까이에 두고 있었다. 과학 철학자들과 과학 사회학자들은 캘러웨이의 한 단락의 글에서 흥미로움을 느꼈을 수 있다 :
대부분의 생물학자에게, SNPs(single nucleotide polymorphisms, 단일염기다형성 또는 돌연변이)의 분석은 단순히 오래 전에 죽은 조상의 분기 패턴에 있어서 인구 세분화의 증거를 제공하고 있고, 이것은 우리의 지리적 뿌리에 대한 압도적인 이해를 제공할 수 있다. 그러나 사람의 생물학적 다양성에 관한 발표의 사회적 중요성을 숙고하고 있는 사회 과학자들에게 즉시 반발될 수 있다. 왜냐하면 과거 인종차별주의(racism)를 정당화하기 위해 유전학을 사용했던 잘못된 노력이 있었기 때문이다. 일부 사람들이 인간 개체군의 이동에 관한 맥락에서 질병 감수성에 대한 유전적 기초를 살펴보고 있지만, 환경에 의한 선택 효과를 문제 있는 개체군의 유전적 역사로 혼동할 수 있는 위험성이 항상 존재한다. 사실, 인류의 인종적 분류는 지속되고 있는 사회적 구조이며, 생물학적 실제는 전혀 아니라고, 몇몇 연구자들은 결론내리고 있다.
이들 기사들에서 주목할만한 것은 그 발견을 창세기와 거리를 두기 위해서 노력하고 있다는 것이다. 캘러웨이는 성경 이야기와 과학 이야기의 차이점을 서둘러서 강조하고 있었다. 그는 유전적 아담과 이브가 그 시대에 살았던 유일한 사람이었다는 것을 부정하고 있었다. 그는 또한 그 발견의 성경적 의미에 대한 과학계의 적대적인 반응을 지적하고 있었다 :
그러나 햄머는 Y 염색체 아담과 미토콘드리아 이브의 연대 사이에 불일치가 있다고 말하고 있다. 많은 다른 유전학자들처럼 그는 성경적 이름의 사용을 불쾌해하고 있다. 가계(genealogy)의 무작위적 본질 때문에, 다른 두 유전적 가계는 동시대에 같은 집단에서 살았던 공통조상을 가지지는 않았을 것 같다고 그는 말한다.
부제인 ‘아담과 이브’에서 티아 고스는 서둘러서 창세기와 거리를 두고 있었다 :
이러한 원시 사람들은 성경의 아담과 이브와는 동일시 될 수는 없다. 그들은 지구상에 있었던 최초의 현대적 인간이 아니었다. 대신에 그 시대에 살았던 오늘날은 끊어진 남성 또는 여성 계보를 가진 수천 명의 사람들 중에 두 사람이었다.
그 인용문은 창조박물관(Creation Museum)을 비판했던(성경적 내용에 불편함을 느꼈던 일부 방문자들의 반응에 기초하여) 이전의 Live Science (2010. 8. 18) 이야기에 대한 링크를 포함하고 있었다.
가치 있는 일일지 모르겠지만, 이라크는 남부 습지 지역에 ‘에덴동산 국립공원(Garden of Eden National Park)’을 만들고 있는 중이라고 New Scientist(2013. 7. 31) 지는 보도했다. 세속 과학자들은 그러한 장소의 존재를 확실하게 부정하고 있지만, 성경적 창조론자들은 에덴동산은 노아의 홍수로 파괴되어버렸을 것이라고 주장한다. 어느 쪽이든, 입구에 두루 도는 불 칼을 가진 천사가 있었다는 그러한 곳을 오늘날 방문할 수 있을 것이라는 생각은 주제넘은 일이다. (창세기 3:24을 보라)
본론으로 들어가 보자. 과학자들은 성경과 대립되는 기원 이야기를 가지고 있다. 창세기의 설명이 사실이라면, 사람들은 그것에 상응하는 유전적 증거들을 발견할 것이 예상된다. 이와 같은 유전자 연구는 창세기를 부정할 수도, 확증할 수도 없다. 창세기와 더 일치하거나, 덜 일치하는 증거를 제공할 뿐이다.
그러나 세속 과학자들은 증거들을 편견 없이 바라보지 못한다. 그들의 결론은 가공되지 않은 데이터 자체로만 내려지지 않는다. 방법과 결론은 모두 이론에 크게 의존한다. 세속 과학자들은 인류는 원숭이와 같은 조상으로부터 수백만 년에 걸쳐서 진화된 존재라는 시각을 가지고 있다. 그것이 아담과 이브가 십만 년 이상 전에(진화론적 시간 틀에 적합시키기 위해) 살았었다고 그들이 상상하는 이유이다. 그들의 반성경적 편견 때문에, 그들은 그 증거가 최근 현대에 살았던 부부라는 결론을 결코 내리려하지 않는다. 그 발견이 실제 아담과 이브와 일치한다는 것은 흥미롭지 않은가?
코넬 대학의 유전학자인 존 샌포드(John Sanford) 박사가 수행한, 진화론의 편견이 없는 한 다른 분석을 살펴보라. (article by Robert W. Carter). (로버트 카터는 샌포드와 함께 일하고 있다).
'창세기(Genesis)'와 '유전학(genetics)'이라는 단어는 기원(origins)이라는 뜻의 동일한 그리스어 어원을 가지고 있다. 그런데 왜 ‘창세기 유전학’이란 말은 사용되지 못하는가? '진화론적 유전학(Evolutionary genetics)'은 용어상으로 모순이다. 유전자들은 변이에도 불구하고, 설계된 것이지, 지시되지 않은 무작위적 과정의 산물이 아니다. 당신이 진화론이라는 안경을 벗어버릴 때, 데이터들이 창세기와 모순되지 않음을 보게 될 것이다. 그리고 데이터들이 성경적 시간 틀 및 기록된 역사와 잘 일치하는 것을 보게 될 때, 매우 놀라게 되는 것이다. 진화론적 이야기는 이와 같은 유전적 증거들 하에서 지속될 수 없다.
*참조
• Is ‘mitochondrial Eve’ consistent with the biblical Eve?
• Could Adam and Eve have given rise to all the ‘races’?
• Is there enough time in the Bible to account for all the human genetic diversity?
• Adam, Eve and Noah vs Modern Genetics
• Does Genetics Point to a Single Primal Couple?
• 과학이 발견한 아담과 이브 (2017. 1. 3. 기독일보)
*과학이 발견한 아담과 이브 (youtube 동영상, 한글 자막)
https://www.youtube.com/watch?v=1plYOh0YMqE
번역 - 미디어위원회
링크 - http://crev.info/2013/08/adam-and-eve-were-contemporaries/
출처 - CEH, 2013. 8. 8.
일부 정크 DNA는 단백질 생성의 시동을 걸고 있었다.
(Novel 'Junk DNA' Sequences Jumpstart Protein Production)
by Jeffrey P. Tomkins Ph.D.
연구자들은 사람 유전체에 있는 12,000개 이상의 새로운 DNA 염기서열들을 확인했다. 그것의 대부분은 한때 정크 DNA(Junk DNA, 쓰레기 DNA)로 생각했던 부위의 것들이다.[1] 이 새롭게 발견된 DNA 서열은 어떤 상황 하에서 단백질 생성을 시동한다는 것이다. 이것은 세포내에서 단백질이 어떻게 생산되는 지에 대한 새로운 관점을 제공하고 있었다.
유전자들이 세포핵 내에서 발현될 때, 표준 패러다임은 다음과 같은 것들을 진행한다 : 첫째, 전사 RNA 또는 메신저 RNA(mRNA)라고 불리는 유전자의 한 RNA 복사본이 만들어진다. 둘째, mRNA 전사는 유전자 발현을 조절하는 조절 신호들과 요소들의 구분에 기초하여 다른 변이체안으로 접합된다. 마지막으로, 핵 밖으로 그리고 세포질 안으로 운반되는 RNA를 위한 인식 및 결합 신호를 제공하기 위해서, 그리고 번역(translation)이라 불리는 한 과정에서 단백질을 만들기 위한 주형으로 사용되기 위하여, 7-methylguanosine cap이라 불리는 특수 태그(tag, 꼬리표)와 같은 분자가 RNA의 앞쪽 끝부분에 추가된다. mRNA 처리 단계에서 이 캡핑(capping) 단계는 '캡-의존성 번역(cap-dependent translation)'이라 불리는 한 과정의 핵심 부분이다.
이러한 형태의 캡핑 메커니즘을 사용하지 않는 또 다른 유형의 번역은 처음 바이러스 유전자에서 발견되었고, 또한 사람을 포함하여 다른 여러 종류의 동물들에서 발견되었다.[2] 이러한 유형의 번역은 mRNA 전사체 위로 추가되는 RNA 염기서열의 다양성을 사용한다. 간혹 그들은 mRNA를 만드는 그리고 간혹 만들지 않는 유전자에 직접 암호화되어 있다. 이러한 유형의 번역은 '캡-독립적(cap-independent)' 번역이라 불려지고 있고, 세포의 성장, 신진 대사, 스트레스 반응과 관련된 중심 생물학적 역할과 연루되어있다.[2]
사람에서 캡-독립적 번역은 아직까지 잘 이해되지 않고 있으며, 그 여러 특성들을 암호화하고 있는 DNA 염기서열은 현재까지 잘 알려져 있지도 않고, 결정하기도 어렵다. 최근 과학자들은 캡-독립적 번역에 관여하는 mRNA에 부착되는 번역-향상 요소(translation-enhancing elements, TEEs) 조각들의 광범위한 다양성을 집단적으로 포획할 수 있는 한 기술을 개발했다.[1] 연구자들은 수조 개의 RNA 분자들에서 이들 TEEs를 포획한 후, 인간 유전체(genome) 전체에 걸쳐서 그들의 DNA 염기서열과 위치를 결정했다.
과학자들은 인간 유전체가 12,000개 이상의 TEEs를 포함하고 있다는 사실을 발견하곤 놀랐다. 작은 수의 이들 염기서열들은 유전자 다음에 직접 위치해있다. 이것은 어떤 경우에서 mRNA 분자에 그들의 부착을 설명해준다. 그러나 TEEs의 10,000개 이상(대부분)은 유전체 주위의 유전자들 사이에 위치한다. 그러므로 유전자 자체와는 별도로 RNA 조각 안으로 복사된다. 그리고 앞에서 기술한 RNA 처리 과정 동안에 부착된다. 더욱 놀라운 것은 이러한 염기서열은 한때 의미 없는 염기서열이라고 생각했던, 자주 정크 DNA라고 불렸던 부위의 유전체를 가로지르며 위치하고 있었다.
물론, 이제 '정크 DNA'라는 용어는 쓰레기통에 들어가야 한다는 것을 우리는 알고 있다. 과학자들은 전 유전체가 모두 기능적이라는 사실을 발견하고 있기 때문이다.[3] 이러한 새로운 발견은 유전체가 가상의 진화론적 과정에 의한 산물이라는 개념을 폐기시키고 있을 뿐만 아니라, 유전체의 무한한 복잡성과 창조주의 지혜를 보여주고 있는 것이다.
References
1.Wellensiek, B. P. et al. 2013. Genome-wide profiling of human cap-independent translation-enhancing elements. Nature Methods. Posted on nature.com on June 16, 2013, accessed July 1, 2013.
2.Kaiser, C. et al. 2008. Activation of cap-independent translation by variant eukaryotic initiation factor 4G in vivo. RNA. 14 (10): 2170-2182.
3.Tomkins, J. 2012. Junk DNA Myth Continues Its Demise. Acts & Facts. 41 (11): 11-13.
* Dr. Tomkins is Research Associate at the Institute for Creation Research and received his Ph.D. in Genetics from Clemson University.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/7566/
출처 - ICR News, 2013. 7. 17.
유전자 재조합 연구는 인간-침팬지 진화를 부정한다.
(Genetic Recombination Study Defies Human-Chimp Evolution)
by Jeffrey P. Tomkins Ph.D.
인간과 침팬지 사이의 가장 다른 염색체 부위는 가장 낮은 유전자 재조합 수준을 가지고 있었다!
인간과 침팬지 유전학의 최근 한 연구 결과는 또 하나의 진화론적 가설을 폐기시키고 있었다.[1] 유전자 재조합(genetic recombination)은 난자와 정자 세포의 생성 동안에 발생하는 주요 사건 중 하나이다. 그리고 세속 과학자들은 그것이 사람과 유인원의 진화에 있어서 주요 동력이었다고 오랫동안 생각해왔다.
정자와 난자 세포가 인간과 다양한 동물에서 형성될 때, 감수분열(meiosis) 과정은 유전적 변이(genetic variation)를 발생시킨다. 예를 들어 인간은 두 세트의 염색체를 가지고 있기 때문에, 어머니와 아버지로부터 각각 유사한 염색체(즉, 자매염색분체, sister chromatids)가 세포 내에서 함께 쌍을 이룰 때, 그들은 DNA 분절(DNA segments)의 조절된 교환을 (분절의 동일한 선형 순서를 유지하면서) 진행한다. (수정란이 동일한 두 배아로 분할되는 일란성 쌍둥이를 제외하고) 이것이 같은 부모를 둔 자식이라도 항상 유전적으로 독특한 이유이다. 자매염색분체에서 DNA 분절을 교환하는 이 과정은 유전자재조합 또는 상동재조합(homologous recombination)으로 불려지는데, 유전체에 걸쳐서 무작위적으로 발생하지 않고, 대부분 ‘핫스폿(hotspots)’이라 불져지는 부위에서 자주 발생한다.[2]
진화론자들은 유전자 재조합이 돌연변이를 발생시키고, 새로운 유전자 및 조절 DNA 서열을 만드는 중요한 메커니즘 중 하나라고 오랫동안 추정해왔다. 그들은 이 과정이 어떤 종류의 신비적인 진화적 땜질과 뒤섞이는 메커니즘을 용이하게 했다고 주장한다.
그러나 새롭게 밝혀진 연구 결과들에 의하면, 유전자 재조합은 이제 고도로 조절되고 통제된 세포 과정으로 보인다는 사실이다. 그것은 특정 핫스폿에만 제한되어 있고, 유전자 조절에 매우 중요한 유전체의 핵심 조절 부위에서는 멀리 떨어져 일어나고 있다는 것이다.[3, 4] 이 과정에서 무언가 잘못되지만 않는다면, 재조합은 핵심적 세포 과정을 보호하면서, 비핵심 특성의 변화를 허용하는 것이다. 만약 이 과정이 정확하게 일어나지 않고, 기술적으로 제어되지 않는다면, 유전체에 심각한 손상이 초래될 것이며, 유성생식은 가능할 수 없을 것이다.
Molecular Biology and Evolution 지에 게재된 최근의 한 연구는 사람과 침팬지의 집단 내에서 DNA의 변화(차이)를 결정하기 위해서, 유전자 재조합이 자주 일어나는 사람과 침팬지의 여러 부위들을 평가했다.[1] 유전자 재조합 수준은 사람과 침팬지 사이의 동일성이 높은 유전체 부위에서 훨씬 높다는 것을 연구자들은 발견했다. 그리고 매우 낮은 DNA 유사성 (이것은 유전자 순서, 유전자 내용, 다른 주요 염기서열 차이에 의해서 발생한다) 부위에서 유전자 재조합 율은 훨씬 낮았다.
또한 흥미롭게도 저자들은 역위(inversions)라고 불려지는 방향이 역전된 부분에 있어서 인간과 침팬지 사이의 DNA 염기서열을 조사했다. 한때 한 종에서 발생했던 견딜만 했던 커다란 역위는 유전자 재조합을 멈추게 했을 것이다. 연구자들은 그들이 조사했던 부위에서 역전된 염기서열이 거의 차이가 없는 것을 발견했다.
이러한 결과는 진화론자들이 예상했던 것과 정반대의 결과였다. 진화론적 추론에 따르면, 가장 서로 다른 인간과 침팬지 사이의 염색체 영역은 유전자 재조합이 가장 높은 수준으로 일어나 있어야만 한다. 왜냐하면 그와 같은 이유로 그렇게 서로 달라졌다는 것을 설명해왔기 때문이다. 그러나 인간과 침팬지 사이의 가장 다른 염색체 영역은 가장 낮은 유전자 재조합 수준을 가지고 있었다!
유전자 재조합이 많으면 많을수록, 진화적 차이는 더 많이 생겨나야하지 않겠는가? 그러나 결코 그렇지 않았다!
다시 한번, 새로운 과학적 데이터는 한 유명한 진화론적 가설을 쓰레기통에 던져버리고 있었다. 이 연구는 진화론의 가설적 예측을 기각시켜 버렸을 뿐만 아니라, 유전자 재조합은 매우 조절(통제)되어 일어나는 현상이라는 잘 확립된 사실을 다시 한번 입증해주고 있었던 것이다. 그리고 유전자 재조합은 유전체의 어떤 한 부위에서 다양성을 창출하기 위해서 일어나는 복잡한 생물공학적 특성임을 지지하고 있었다.
최근의 또 다른 연구는 인간과 침팬지의 유전체는 근본적으로 완전히 다르다는 것을 보여주었다.[5] 그리고 이제 이 새로운 연구는 사람과 침팬지의 차이는 신화 같은 진화적 땜질과 유전자 재조합과 관련된 뒤섞이는 과정에 기인한 것이 아니라, 각기 독특하게 구별되어 창조되었음을 입증하고 있는 것이다.
References
1.Farré, M. et al. 2013. Recombination Rates and Genomic Shuffling in Human and Chimpanzee—A New Twist in the Chromosomal Speciation Theory. Molecular Biology and Evolution. 30 (4): 853-864.
2.Smagulova, F. et al. 2011. Genome-wide analysis reveals novel molecular features of mouse recombination hotspots. Nature. 472 (7343): 375–378.
3.Tomkins, J. 2012. Gene Control Regions Are Protected--Negating Evolution. Posted on icr.org June 11, 2102, accessed May 17, 2013.
4.Brick, K. et al. 2012. Genetic recombination is directed away from functional genomic elements in mice. Nature. 485 (7400): 642-645.
5.Tomkins, J. 2013. Comprehensive Analysis of Chimpanzee and Human Chromosomes Reveals Average DNA Similarity of 70%. Answers Research Journal. 6 (2013): 63-69.
* Dr. Tomkins is Research Associate at the Institute for Creation Research and received his Ph.D. in Genetics from Clemson University.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.icr.org/article/7526/
출처 - ICR News, 2013. 5. 31.
‘정크’ DNA가 없는 식충식물.
(Carnivorous Plant Throws out ‘Junk’ DNA)
식충식물인 통발의 DNA는 97% 정크 프리(junk-free)이다. 거기에 어떤 진화론적 의미가 있을까?
통발(Bladderwort)은 고도로 분화된 식충식물(carnivorous plant)이다. 새로운 연구는 통발의 유전체(genomes)가 놀라울 정도로 간소화되어 있음을 보여주고 있었다. 다세포 생물의 유전체는 일반적으로 상당량의 비암호화 된 DNA(기능이 없는 DNA를 뜻하는 '쓰레기(junk)' DNA로 불려짐)를 가지고 있는데, 통발은 그렇지 않았다. 그렇다면 진화론자들은 그 통발의 작은 유전체를 어떻게 설명할 수 있을까? '정크' DNA는 복잡성을 위해 필요한 것인가, 필요하지 않은 것인가?
위의 사진은 광학현미경으로 관찰한 Utricularia gibba의 1mm 길이의 부레(bladders, 주머니)중 하나이고, 아래 사진은 컬러로 된 전자현미경의 사진이다. Utricularia gibba는 통발의 한 종이다. 방아쇠 털이 접촉되면, 그 식물은 부레 밖으로 물을 퍼낸다. 그러면 흡입력이 만들어져 생물체를 먹게 되고, 그것에서 양분을 얻게 된다. (이미지 사진 : Enrique Ibarra-Laclette, Claudia Anahí Pérez-Torres and Paulina Lozano-Sotomayor through news.yahoo.com)
통발의 꽃은 금어초(snapdragon)와 비슷하다. 통발은 뿌리가 없지만, 그들의 작은 부레로 잡은 생물체로부터 양분의 일부를 얻는다. (이미지 사진 : photo by 'I, kissfox' through commons.wikimedia.org)
비암호 DNA는 특정 단백질을 암호화하지 않지만, 조절기능 혹은 다른 중요한 기능을 할 수 있다. 일부 진화론자들은 '정크' DNA는 생물체가 한 종류에서 다른 종류의 생물체로 진화됨에 따라 진화 과정에서 발생한 '쓰레기'로 추정해왔다.
그러나 ENCODE 프로젝트의 발견은 (인간의 소위 '정크' DNA의 최소 80%는 '특수한 생화학적 활성'을 지니고 있음이 밝혀짐) 많은 진화론자들에게 쓴 맛을 선사했다. '정크' DNA는 장구한 진화 기간 동안에 남겨진 쓸모없는 흔적이라고 오랜 기간 동안 주장되어 왔지만, 실제로 발견된 대부분은 그 단어의 의미처럼 쓰레기가 아닌 어떤 기능이 있음을 보여주고 있었던 것이다.
유전체 속에 숨겨진 많은 비암호 DNA 없이도 통발 Utricularia gibba의 기능이 잘 유지되고 있었다는 사실의 발견은 뜻밖의 발견이었다. '깜짝 놀랄만한 이야기로 통발 유전물질의 단지 3% 만이 소위 ‘정크 DNA‘ 였다고, 국제연구팀의 공동선임자 빅토르 알버트(Victor Albert)는 말했다. ”어쨌든, 이 식물의 유전체 구성이 어떤지는 대부분 밝혀졌다. 그렇게 말하는 것은, 서로 다른 수많은 세포들, 기관, 조직형태, 꽃을 지닌 완전히 좋은 다세포 식물이 정크 DNA 없이도 존재할 수 있다는 것이다. 정크는 필요치 않았다”.
식충식물인 통발은 담수와 습지에 살며, 전 세계적으로 2백종 이상의 Utricularia 종이 있다. 방아쇠 털이 방해를 받을 때, 그들은 대개 작은 방 밖으로 물을 퍼내어, 작은 생물체를 흡입하고 양분으로 필요한 질소와 인을 조달한다. 통발은 진정한 뿌리가 없지만, 꽃은 금어초와 매우 비슷하다.
Utricularia gibba의 유전체는 28,500개의 유전자로 구성되어 있으며, 약 8천만 개의 염기쌍을 가지고 있다. DNA의 97%가 단백질을 위한 유전자들과 암호로 구성되어 있다. 다른 식물과 비교해 보면, 포도(grape)의 유전체는 4억9천만 개의 염기쌍을, 토마토의 유전체는 7억8천만 개의 염기쌍을 가지고 있는데, 이들 두 식물은 보다 많은 비율의 '정크' DNA를 가지고 있다.
연구자들은 통발의 진화 역사는 토마토를 진화시킨 한 공통 조상으로부터 분리된 이후, 그 유전체의 세 번의 완전한 DNA 배가(doublings)가 있었다고 믿고 있다. 프로젝트의 공동리더인 루이스 헤레라(Luis Herrera-Estrella)는 ”이러한 놀랍도록 많은 유전자 배가의 역사는, 현재 통발 유전체의 작은 크기와 함께, 식물이 비필수적인 DNA를 다량으로 삭제시켜온, 그러나 동시에 다른 식물종의 것과 유사한 유전자들의 기능적 세트를 유지시켜온 추가적 증거”라고 말했다.
Nature 지에 발표된, ”한 작은 식물 유전체의 건축과 진화”라는 그들의 논문에서, 저자들은 생물체의 진화에서, 어떤 것들은 그들의 유전체 내에서 중복(duplication)이 일어난 유전자들을 설치하는 경향이 있고, 다른 것들은 ”유전되는 유전자의 삭제 경향”을 통해 쓸모없는 유전자들을 처리하는 것 같다고 제안했다.[1] 특별한 특성이 통발의 유전체를 특이적으로 (가령 짧은 DNA 부분이 유전자의 발현을 촉진하기 위해 필요했음) 만들었다는 것이다. 연구자들은 그 유전체가 진화과정 동안에 일어난 것으로 믿고 있는 유전자 중복을 진행했다면, 당연이 있어야만 하는 DNA 조각들이 그곳에 없음을 주목했다.[1]
그래서 저자들은 이러한 유전체 특성은 이전에 애기장대(Arabidopsis)와 옥수수(maize)에서도 관찰됐던 것처럼, Utricularia gibba 유전체의 진화 동안에 ”수많은 미세삭제(microdeletions)가 일어났다는 생각을 지지한다”고 적었던 것이다.[1] 그러나, 그들이 언급한 연구들은 식물이 한 종류에서 다른 종류로 진화되었다는 그 어떠한 증거도 기술하지 않았고, 단지 애기장대의 변종들과 잔디의 변종들 사이의 유전적 차이만을 기술하고 있었다. 그들은 그러한 과정이 새로운 종류의 식물이나 동물로 진화될 것이라는 그 어떠한 증거도 제시하지 않고 있었다.
분자유전학자인 AiG의 조지아 퓨덤(Georgia Purdom) 박사는 그러한 발견과 해석에 대해 다음과 같이 말했다 :
그들은 그 유전체가 토마토와의 한 공통조상에서 분기된 이후에, ”세 번의 완벽한 유전체 배가를 진행했으며, 대부분의 비암호 DNA 또는 '정크' DNA를 삭제해왔다”고 말한다. 그러나 이것은 한 식물이 다른 식물에서 진화되어 왔다는 인간의 아이디어에 기초한, 과거의 관찰 불가능한 가정 위에 이루어진 추정인 것이다. 토마토와 통발은 서로 다른 과(families)에 속하는 식물이기 때문에, 그들은 독립적으로 창조된 종류(kinds)이고, 서로 관련성이 없는 것이다.
통발이 매우 적은 비암호 DNA를 지녔다는 것은 매력적인 사실이다. 왜냐하면 대부분의 다세포 생물에서 비암호 DNA는 상당히 많기 때문이다. 그러나 그것이 인간과 다른 식물이나 동물에 있는 비암호 DNA 또는 '정크' DNA가 불필요하거나 쓸모없는 것임을 입증하는 것이 아니다.
더 많은 실험과학들이 많은 생물체에 있는 소위 '정크' DNA의 기능을 밝혀내기 위해 (ENCODE 프로젝트와 같은) 필요할 것이다.
관측가능 과학은 통발 식물이 기능을 하는데 있어서 매우 적은 비암호 DNA가 필요함을 보여주고 있다. 통발을 연구하는 진화론자들이 주장하는 모든 것은 하나님의 말씀 대신에 인간의 아이디어에 기초한 관찰 불가능한 과거에 대한 억측일 뿐이다.
유전학자들은 간혹 여러 생물들에서 유전물질이 중복되는 메커니즘이 있음을 관측하게 되었다. 그러나 어떠한 경우에서도 그러한 중복(duplication)이 새롭거나 혹은 더 복잡한 종류의 생물체를 만드는 것은 아니다. 예를 들어, 박테리아의 항생제 저항성 유전자는 복제될 수 있고, 일부 박테리아는 항생제에 더 저항성이지만, 모두는 여전히 동일한 박테리아 종류인 것이다. 더욱이, 사람과 같은 다세포 생물체에서 관찰되는 것처럼 근접-중복 유전 시퀀스(near-duplicate genetic sequences)의 존재는 진화 혹은 유전적 사고를 통해 그러한 근접-중복이 기원했다고 증명할 수 없다. 마지막으로, 서로 다른 생물체에서 유사한 유전자의 존재는 공통조상이 아니라, 오히려 그들이 지구 환경에 잘 살아가도록 장착된 일반적인 설계 특징을 나타내는 것이다. 따라서 식충식물의 존재는 (하나님의 최초의 설계로부터 출발하여) 죄로 저주받은 지구에서 과거 6천년 이상에 걸쳐 몇 가지 식물의 종류 내에서 발생한 변이를 나타내고 있는 것이다.
For more information:
■ Pint-Size Predators
■ News to Note, September 15, 2012 (ENCODE!)
■ Georgia Purdom’s blog: Encode and the Dark Matter of the Genome, Part One Georgia Purdom’s blog: Encode and the Dark Matter of the Genome, Part Two Junk’ DNA: Evolutionary Discards or God’s Tools?
■ The Fall and the Problem of Millions of Years of Natural Evil
■ News to Note, April 30, 2011 ('rapid evolution”)
■ News to Note, August 6, 2011 (plant protein progress)
■ News to Note, September 24, 2011 (genetic destiny foiled)
For more information: Get Answers
Footnotes
1.http://www.nature.com/nature/journal/v498/n7452/full/nature12132.html
번역 - 문흥규
링크 - http://www.answersingenesis.org/articles/2013/05/20/taking-out-the-trash
출처 - AiG News, 2013. 5. 20.
구분 - 3
옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=5670
참고 : 5474|4366|5456|5169|4824|4315|5406|5458|5430|5529|4708|3158
