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KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

미디어위원회
2015-11-27

생명 속의 컴퓨터 프로그램 

<부제: 교회 창조과학 교육의 현황과 바람직한 방향>

정우성 


< 프롤로그 >

화성에는 ‘화성의 사람얼굴(Human Face in Mars)’ 로 유명한 지형이 있다. 1976년 7월 최초의 화성탐사선 바이킹 1호가 보내온 사진에서 발견된 이 지형은 구글에서도 화성얼굴이라는 이름으로 쉽게 검색된다. 발견 당시에 많은 화제를 불러일으켰던 이 지형은 그나마 태양계에서 생명이 존재할 가능성이 가장 높은 행성으로 여겨졌던 천체가 화성이기에 더욱 흥미로운 것이라고 여겨졌다. 화성에 얼굴이라니 그것도 지구인 얼굴이라니. 만약 지구인의 얼굴이 맞는다면, 이는 화성인이 지구인에게 보내는 메시지라고 해석할 수도 있는 매우 의미있는 발견이다. 그것이 적대적인지 그렇지 않은지에 따라 매우 심각해질 수도 있는 상황이다. 그렇다면 관건은 그 사진 속의 지형지물이 정말 지구인의 얼굴(Human Face)이라고 할 수 있느냐는 것이다. 당시 기술로는 더 정밀한 사진을 구할 수 없었다. 이후 화성 탐사의 기회가 있을 때, 이 지형지물은 꼭 관찰해야 하는 유명한 지역이 되었다.


2001년 4월 MOC(Mars Orbiter Camera)는 Figure2와 같은 사진을 다시 보내온다. 이 이미지를 통해 비로소 이 지형 지물이 지적인 생명체가 목적을 가지고 일부러 만든 지형지물인지, 아니면 자연현상에 의해 우연히 만들어진 지형인지 판단할 수 있게 되었다. NASA는 1976년 당시의 사진이 태양의 각도와 당시의 촬영 상황이 절묘하게 맞아 떨어져서 빚은 오해였다고 이야기 했으며 특히 눈 부분이 어둡게 나타난 현상에 대해서는 바이킹 1호와의 통신 중에 에러가 발생하여 해당 부분이 특히 까맣게 보인 것으로 밝혀졌다. 결국 ‘화성의 사람 얼굴’ 해프닝으로 밝혀졌다. 그렇지만 이 해프닝을 통해 우리는 이런 질문을 해볼 수 있다. 일부러 만든 것과 우연히 만들어진 것을 구분할 수 있을까?

 

< 하고 싶은 말 >

1. 설계일까 우연일까?

.외계 지적 생명체 찾기

미국에 SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence / www.seti.org) 라는 단체가 있다. 말 그대로 지구 밖에서 지성(intelligence)의 흔적을 찾는 단체이다. SETI는 자신들의 홈페지에서 자신들의 목적에 대하여 아래와 같이 밝히고 있다.

Our mission is to explore, understand, and explain the origin and nature of life in the universe, and to apply the knowledge gained to inspire and guide present and future generations. We have a passion for discovery, and for sharing knowledge as scientific ambassadors to the public, the press, and the government.  [http://www.seti.org/about-us]

즉, SETI가 외계에서 지적인 생명체를 찾는 이유는 이를 통해 생명의 기원에 대해서 설명하고, 이에 대한 지식을 인류의 현재와 미래를 위해 활용한다는 것이다. 이를 위해 SETI는 외계의 지적 생명체들이 전파를 보낸다는 가정을 하고, 고성능 전파망원경을 통해서 포착된 전파를 분석하는 작업을 한다. 즉, 스펙트럼 분석기로 포착된 주파수에서 신호들을 분석하여 지성의 흔적들을 찾는 것이다.

 

1997년에 개봉되었던 '접촉(Contact)'이라는 영화가 있었다. 이 영화에는 SETI의 외계 지적생명체 탐사에 대한 아이디어가 잘 표현되어 있다. 주연인 조디 포스터가 맡았던 엘리는 어려서부터 수학과 과학에 천부적인 재능을 보인 수재 천문과학자다. 어느 날 그녀는 베가성(직녀성)으로부터 드디어 메시지를 수신 받게 되는데, 이는 이와 같은 신호로 구성되어 있었다.  

2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 23, 29,……

약수가 1과 자신 밖에 없는 소수의 수열이다. 만약 우주로부터 전송된 어느 영역의 주파수에서 이와 같은 신호가 포착된다면, 이는 잡음이나 우연히 만들어질 수는 없으며, 지적인 생명체가 일부러 보낸 신호로 인식이 가능하다는 것이다. 즉, 외계생명체를 찾는 과학자들은 어떤 신호의 수열에 대해 그것이 지적인 원인에 의해 가능한 것인지, 우연히 발생하는 것인지 구분하는 방법이 있다는 것이다. 그렇다면 이제 같은 질문을 외계의 생명체에게 할 것이 아니라, 지구의 생명체들에 대해 해보면 어떨까? 외계의 생명체들을 찾던 방법 그대로를 지구의 생명체들에게 대입해보면 어떻게 될까? 

 

.설계란?
 

Figure 4. 바위얼굴


위 그림과 같이 두 개의 바위 얼굴이 있다. 1번 그림은 유명한 미국의 러시모어산의 바위 얼굴이다. 각각 미국의 역대 대통령인 워싱턴, 제퍼슨, 루스벨트, 링컨의 얼굴을 조각한 대형 조각이다. 2번 그림은 우리나라의 소연평도 부근에서 찍은 사진이다. 당연히 1번은 조각가가 지성을 동원하여 조각한 작품이고, 2번은 자연에 의해 우연히 만들어진 바위 얼굴이다. 그렇다면 1번 그림이 사람이 지혜를 동원하여 만들었다고 할 수 있는 이유는 뭘까? 아래의 두 가지로 이야기 할 수 있을 것이다.

>> 산에 사람의 얼굴이 형성됨. 매우 작은 확률
>> 미국의 역대 대통령의 모습임. 특수성

만약, 우리나라의 산 곳곳마다 역대 대통령의 얼굴이 있다고 해보자. 각 나라마다 그 나라의 유명한 산마다, 그 나라의 역대 대통령 얼굴이 있다고 하면, 러시모어산의 바위 얼굴도 특별한 일이 아닐 것이다. 우리가 설계되었다고 이야기 할 때의 현상은 이 중요한 두 가지 특징을 가지고 있어야 한다. 해당 현상이 일어날 확률은 매우 작아야 하며, 동시에 그 현상이 어떠한 특수한 의미를 가지고 있어야 한다. 아주 작은 확률로 일어난 현상이라 할지라도 특별한 의미가 없는 현상이라면, 이는 지성에 의해 의도되었다고 할 수 없고, 특별한 의미가 있으나 발생 확률이 높다면, 이것도 지성에 의해 의도된 현상이라고 이야기 할 수 없다. 물론, 엄격한 잣대를 만들기 위해서는 얼마나 작은 확률이어야 하는지, 의미란 무엇인지에 대한 추가적인 논의가 필요하다. 그래서, 이를 통과하기 위해서는 정확한 기준이 필요하다. 이러한 확률에 대한 이야기는 또 다른 긴 이야기가 되므로, 여기서는 이렇게 개괄적인 이야기로 정리하고자 한다.

 

.생물학의 특징

유명한 진화론자인 리차드 도킨스는 '눈먼 시계공'이라는 그의 책에서 아래와 같이 이야기하고 있다.

"Biology is the study of complicated things that give the appearance of having been designed for a purpose”

즉, 생물학이라는 분야가 마치 목적을 가지고 설계된 것 같은 복잡한 현상에 대한 연구라는 의미이다. 설계된 것처럼 보이는 생명 현상에 대한 특징이 실제 설계되어서 그렇게 보이는 것인지, 설계되지 않았으나 다른 현상들에서 기인한 다른 특징들로 인해 그렇게 된 것인지 추가로 살펴 보자.

 

2. 정보

.정보 이론

정보를 뜻하는 영어 Information은 ‘형태를 만들어주는’ 이라는 의미의 라틴어 ‘informare’ 에서 파생되었다고 한다. 현대 사회는 정보화 사회라고 불릴 만큼, 현대에서 정보라는 말이 가지는 의미는 매우 넓다. 먼저는 네이버 국어사전에서는 아래와 같은 세 가지 의미로 정보라는 단어의 의미를 정의하고 있다.

.관찰이나 측정을 통하여 수집한 자료를 실제 문제에 도움이 될 수 있도록 수집 정리한 지식 또는 그 자료.

.<군사> 일차적으로 수집한 첩보를 분석 평가하여 얻은, 적의 실정에 관한 구체적인 소식이나 자료.

.<컴퓨터> 어떤 자료나 소식을 통하여 얻는 지식이나 상태의 총량. 정보의 원천에서 발생하며 구체적 양, 즉 정보량을 측정할 수 있다. 자동화 부분이나 응용 언어학 분야에서도 쓰인다. 

여기서는 세번째 의미에 대해서 추가로 논의해보고자 한다. 1940년대 말 미국 벨연구소의 클로드 새년은 실제 통신 선로에 전송되는 정보의 양을 측정할 수 있느냐는 질문을 가지게 된다. 정성적으로 느껴지는 정보라는 단어에 대하여 정량적인 분석을 시도하기 위하여, 전화선을 통해 얼마나 많은 정보가 전달되는지 측정할 수 있을까? 하는 질문을 하게 된 것이다. 만약, 친구로부터 아래의 두 가지 소식을 들었다고 하자. 어떤 정보가 더 가치가 있을까?

.내일 해가 뜬다.

.내일 태풍이 온다.

‘내일 태풍이 온다’ 는 말은 실제로 많은 대비를 하게 하고 이후의 행동에 큰 영향을 미치게 된다. 수학적으로 볼 때도 내일 해가 뜰 확률과 태풍이 올 확률을 비교해 본다면, 태풍이 올 확률이 매우 작으므로 ‘내일 태풍이 온다’는 정보가 더 가치 있다고 할 수 있다. 만약 ‘내일 집중 호우를 동반한 태풍이 오전에 우리 지역을 통과한다.’ 라고 조금 더 특정 해주면 훨씬 더 의미있는 정보가 된다. 즉, 새년에 의하면 정보란 ‘불확실성의 감소’ 라고 할 수 있고, 정보량 이란 ‘불확실성이 감소한 정도’ 라고 할 수 있다. 따라서, 어떤 신호 안에 포함된 정보량은 아래와 같이 수학적으로 표현이 가능하다.

I = - log2P

예를 들어 설명 해보자. 보통의 자전거 자물쇠는 4자리의 숫자를 맞추면 열리게 되어있다. 만약 한자리 번호만 맞추면 열리는 자물쇠가 있다고 하면, 이 자물쇠는 번호를 알려 주지 않아도 쉽게 열수 있다. 1/10의 확률은 쉽게 극복 가능한 수준이라서, 10번 돌려서 번호를 맞춰 보면 되기 때문이다. 4자리의 숫자를 맞춰야 열리는 자물쇠의 경우라면 그 자물쇠가 가지는 모든 가능성은 10 X 10 X 10 X 10 이다. 그 중에 열리는 번호는 하나 이므로, ‘일 만 가능성 중에 하나’ 라는 확률을 가지게 된다. 만약 손이 빠른 사람이 있어서 한번 번호를 맞추는데 1초가 걸린다고 하면, 모든 경우를 다 맞춰 보는데 10000초가 걸린다. 세 시간이 조금 못 되는 시간 동안 맞추면 비로소 열수 있다. 만약, 10개의 번호를 맞춰야 열리는 자물쇠가 있다고 하면 어떻게 될까? 10^10개의 가능성이 존재하므로 1초에 한 번씩 맞춰 본다고 해도 317년 동안 아무것도 안하고 번호를 맞춰봐야 비로소 모든 번호의 조합을 테스트해 볼 수 있다. 이때, 특정한 한 자리 숫자를 알려 준다면 어떻게 될까? 한 자리 번호를 알려 줄 때 마다, 확률은 1/10 씩 줄어들게 된다. 전달된 정보로 말미암아 불확실성이 줄었다. 특정한 사건이 일어났을 때, 정보를 전달한다는 의미는 불확실성을 줄여준다는 의미이다.


이제는 정보의 다른 특성을 살펴 보고자 한다. 아래 씌여진 세 문장 중에서 어떤 문장이 정보를 담고 있다고 할 수 있을까? 세 문장 모두 30번의 키 입력을 통해서 만들어졌다. 첫 번째 문장은 아무 의미없이 무작위적으로 작성된 문장이며, 두 번째 문장은 보시다시피 특정한 의미를 담고 있는 문구이다. 세 번째 문장은 두번째 문장에서 사용된 요소와 동일한 요소를 활용했으나 순서를 무작위적으로 섞은 문장이다. 세 개의 문장은 같은 수준의 확률로 만들어졌다. 그런데, 첫번째 문장은 아무 의미가 없고 두번째 문장은 아시다시피 특별한 의미를 담고 있다. 세번째 문장도 의미를 알 수가 없다. 두번째 문장을 통해서 알 수 있는 것은 정보를 표현 한다고 할 때 중요한 부분은 특정한 ‘순서(sequence)’를 가진다는데 있다. 그 특정한 순서가 정보를 해석할 수 있게, 혹은 해석할 수 없게 하는 중요한 특징을 가지게 한다. 같은 요소를 활용한다 하더라도, 이른바 순서가 달라지면 정보 생성자가 전달하려고 하던 정보는 제대로 전달되지 않는다. 특히, 통신에서는 순서가 달라지거나 잘못된 신호가 수신되는 것을 error라고 표현한다. 

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.time and tide wait for no man.
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.정보와 DNA

정보라는 형태로 생명체를 바라보면 어떻게 될까? 세포와 생명 현상을 연구하는 학자들에게 이는 매우 중요한 가정이자 바탕이다. DNA의 존재를 밝혀낸 프란시스 크릭의 아래 말로 이 질문에 대한 답을 해보자. 그는 세포 속의 DNA의 존재가 정보의 특성을 가진다고 이야기하고 있다.

By information I mean the specification of the amino acid sequence in protein …… Information means here the precise determination of sequence, either of bases in the nucleic acid of on amino acid residues in the protein. [ Francis Crick ]

정보화 시대인 현대 사회에서는 컴퓨터를 활용하여 많은 부분을 정보화 하여 처리하고 활용한다. 이를테면, 문서나 텍스트는 TXT/DOC/HWP 등의 형태로 다루고, 소리나 음악 등의 정보는 WAV/MP3 등의 형태로 다루고, 그림이나 화면의 정보는 JPG/BMP 등의 형태로 다루고 동영상은 WMA/AVI/MP4 등의 형태로 다룬다. 사실 이러한 형태들은 특별한 종류의 약속이다. 정보 생성자는 정보 수신자에게 정확한 정보를 전달하기 위해 생성자와 수신자간에 특별한 종류의 약속을 해야 하며, 이 약속이 달라지거나 없다면 그 정보는 해석되지 않거나 정확하게 전달될 수가 없다. 즉, 정보가 생성되고, 전달되고, 해석되고 있다면, 생성자/수신자/약속이 존재한다고 이야기할 수 있다.

 

3. 컴퓨터와 프로그램

.컴퓨터

컴퓨터를 정의하는 일도 쉽지 않은 일이다. 먼저는 사전을 보자.

전자 회로를 이용한 고속의 자동 계산기. 숫자 계산, 자동 제어, 데이터 처리, 사무 관리, 언어나 영상 정보 처리 따위에 광범위하게 이용된다. <비슷한 말> 일렉트로닉컴퓨터ㆍ전자계산기 [네이버사전].

위의 의미를 조금 단순화 해 본다면, 컴퓨터란 ‘정보를 처리하는 장치’라고 할 수 있다. 현대사회에서 컴퓨터는 실로 광범위 하게 쓰이기 때문에 그 의미를 규정하는 것은 영역마다 분야마다 다를 수 있다. 우리가 쉽게 인식 가능한 정형화 된 모습의 컴퓨터, 즉 키보드와 모니터 본체로 이뤄진 데스크탑 컴퓨터나, 키보드와 모니터와 본체가 하나로 이뤄진 노트북 컴퓨터, 그리고  스마트폰까지 정보를 처리한다는 관점에서는 모두 컴퓨터라고 할 수 있다. 즉, 컴퓨터는 정보를 처리하기 위한 물리적 장치라고 이야기 할 수 있으며, 거칠게 이야기하자면 정보를 다루는 시스템에서 물리적 장치인 하드웨어를 말한다고 할 수 있다.


.프로그램

또, 프로그램이라는 말의 정의를 살펴보자.

<컴퓨터> 어떤 문제를 해결하기 위하여, 그 처리 방법과 순서를 기술하여 컴퓨터에 주어지는 일련의 명령문 집합체.[네이버사전]

즉, 프로그램이라는 말은 정보처리 시스템이라는 관점에서 볼 때, 컴퓨터라는 물리적 장치를 활용하여 정보를 다룰 수 있도록 해주는 명령의 집합이라고 할 수 있다. 정보처리 시스템은 물리적 장치만으로는 이뤄지지 않는다. 그 물리적인 장치인 하드웨어를 움직이도록 명령을 내리고 운영하게 하는, 소프트웨어적인 부분인 프로그램이 있어야 정보를 다루고 처리하는데 이용할 수 있다. 같은 물리적 장치인 컴퓨터를 가지고 초등학생들의 한 자리 사칙연산을 하는데 사용할 수도 있고, 인공위성의 궤적을 추적하는데 사용할 수도 있다. 사용자가 어떤 목적으로 어떤 프로그램을 사용하느냐에 따라 컴퓨터의 활용도는 매우 달라진다.


세포 속에서 일어나는 일 

Figure 5 Computer vs DNA


마이크로 소프트의 창업자인 빌 게이츠는 사람의 DNA가 컴퓨터 프로그램 같다고 했다. 위에서 언급한 도킨스의 말에서도 생물학이라는 분야가 목적을 가지고 설계된 것처럼 보이는 현상을 연구하는 학문이라고 했다. 세포는 DNA라는 정보를 읽고 해석하고 복사해서 다른 세포를 합성해내는 능력을 가지고 있다. 이는 정보를 처리하는 물리적 장치가 있고, 그 정보를 다루고 처리하는 일련의 절차를 수행한다는 말이다. 결론적으로 세포는 DNA라는 정보를 처리하는 물리적인 부분과 이를 처리하는 절차적 시스템을 다 갖춘 시스템이라고 할 수 있다. 즉, 세포는 DNA를 다루도록 프로그램 된 컴퓨터라고 할 수도 있는 것이다. 그 물리적 요소가 전자회로이냐 단백질과 아미노산을 이용한 유기물이냐는 차이가 있으나, 정보를 처리하는 관점에서 보면 이렇게 이야기가 가능하다. 그러므로 이 장의 마지막은 다음과 같은 질문으로 대신하고자 한다. 세포의 DNA라는 정보의 생성자가 존재하는가?

 

< 에필로그 >

Figure 6 앱 인벤터를 활용한 안드로이드 앱 개발


'엡 인벤터' 라는 MIT에서 개발된 안드로이드용 앱 개발 툴이 있다. 위 그림과 같이 마치 레고 블록을 조립하듯이 소프트웨어를 배워보고 실습을 할 수 있다. 쉽게 본인이 원하는 앱을 만들어서 스마트 폰에 설치할 수도 있으며, 인터넷에 조금만 찾아보면 쉽게 배울 수 있고, 심지어 무료이다. 이 툴을 가지고 중고생들에게 안드로이드 앱 개발을 가르쳐 본 적이 있다. 어느 대학교의 컴퓨터실을 대여하여 실비로 진행된 자원봉사 같은 시간을 통해서, 프로그램을 처음 접한 아이들에게 프로그램의 개념, 하드웨어의 개념, 등 기본적인 개념들을 설명하고, 실제 실습을 통해 IT 분야의 이해를 높이는 활동이 되었다. 안산에서 온 한 고등학생 친구는 그날 처음 배운 프로그램이었는데, 몇 달 뒤 경시대회에 나갈 정도로 재능이 있었다. 매우 유익한 시간이었다.


목적이 있는 창조를 믿는다는 것은 과학적 사실 중 어느 것은 인정하고 어느 것은 인정하지 않는 정도의 차이만이라고 생각되지 않는다. 목적이 있는 창조를 믿는 사람은 그 사실을 믿는다는 것이 삶으로 드러나게 되어있다. 겨자씨 만한 믿음이라도 살아 있는 믿음은 열매를 맺고 변화하는 법이다. 교회와 교회 구성원들이 가진 긍정적 영향력이 차세대 아이들에게 드러나게 될 수 있는 다양한 방법들이 있을 수 있다고 생각한다. 창조의 사실과 명제를 아이들에게 가르쳐야 한다. 또한, 그 사실과 명제가 어떻게 삶으로 드러나는지를 함께 가르치며 노력하면 좋겠다.


그림 출처 ----
Figure 1 Face in Mars : http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2001/ast24may_1/
Figure 2 Face on Mars 2001 : http://mars.jpl.nasa.gov/mgs/msss/camera/images/moc_5_24_01/face/ 
Figure 3 Contact 1997 : http://movie.naver.com/movie/bi/mi/basic.nhn?code=18610
Figure 4 바위얼굴 : google image
Figure 5 Computer vs DNA : https://www.youtube.com/watch?v=NbluTDb1Nfs
Figure 6 앱 인벤터를 활용한 안드로이드 앱 개발  : 앱 인벤터를 활용한 필자의 My Project 갈무리


출처 - 2015. 10. 26. 제4회 '선교사와 목회자를 위한 창조과학 세미나' 자료집

Brian Thomas
2015-11-23

2015년 노벨 화학상으로 부각된 

세포의 DNA 손상 복구 메커니즘은 진화론을 거부한다. 

(2015 Nobel Prize Highlights Cell Repair Mystery)


     2015년 노벨 화학상은 스웨덴의 토마스 린달(Tomas Lindahl), 미국 듀크 의과대학의 폴 모드리치(Paul Modrich), 터키 태생의 노스캐롤라이나대의 아지즈 산자르(Aziz Sancar) 등 3명에게 돌아갔다. 그들의 연구 업적은 세포 내의 DNA가 어떻게 자신의 손상을 회복하는지에 관한 복구(수선) 메커니즘을 규명한 것이었다.[1] DNA 복구 메커니즘(DNA repair mechanisms)은 우리를 살아있게 만들어주며, 세포가 어떻게 작동되고 있는지, 그리고 재앙적인 많은 돌연변이들을 어떻게 막아내고 있는 지에 관한 우리의 이해를 증진시키고 있었다. 이들 세 명의 연구로 분명해진 것은, 세포들은 항상 DNA 복구 메커니즘을 사용해왔었다는 것이다. 따라서 아직 합리적인 해결책을 발견하지 못하고 있는 진화론적 미스터리는 더욱 심각해지고 있음을 의미한다.


이들의 선구적 연구는 주로 1970년대와 1980년대에 이루어졌고, 거대한 연구 분야가 새롭게 등장하도록 하는 문을 열었다. 전 세계의 연구자들은 새로운 효소들(new enzymes), 통신 네트워크(communication networks), 그리고 피드백 프로토콜(feedback protocols), 세포 서브루틴(cellular subroutines) 등을 포함하여 DNA 보호 목적의 모든 요소들을 발견하는 것을 계속해왔다. 이와 같은 복잡하고 정교한 메커니즘들은, 지구상의 동식물들을 구성하고 있는 모든 세포들에서 일어나고 있다. 그렇지 않다면, 세포 내의 DNA는 들어있던 중요한 정보들을 잃어버렸을 것이기 때문이다.


린달, 모드리치, 산자르에 대해서, 캘리포니아 대학의 앨런 애쉬워스(Alan Ashworth)는 AP 통신에서 이렇게 말했다. ”이들은 정말로 이 분야의 아버지들이다.”[2]
 
1970년대에, 토마스 린달은 세포핵의 보호적 환경을 밝혀내기도 했다. DNA는 너무도 많은 손상을 입고 있어서, 사람의 생명이 다음 세대로 이어지는 것이 불가능해보일 정도였다. 물(water)은 DNA를 분해한다. 그리고 많은 파괴적인 화학반응들은 차가운 환경보다 따뜻한 온도의 체내에서는 더 활발하게 일어난다. 그때 린달은 우리가 계속 존재할 수 있도록 해주는 유일한 방법은 DNA 복구 메커니즘을 통한 것이라고 이해했다.


그러나 사람이 생존하는 데에 있어서, 복구효소(repair enzymes) 혼자만으로는 충분하지 않다. 그 복구효소가 언제, 어디에서 필요한지를 알려주는 다른 시스템이 필요하다. 그래서 산자르는 UV 방사선에 의해서 손상된 DNA를 제어하고 있는 핵심 세포 네트워크의 지도를 만들었다. 그 이후 과학자들은 일부 효소들이 DNA 손상 부위를 찾을 수 있도록 위치(표시)하는 놀라운 수단을 포함하여, 모든 종류의 세포들에서 작동되고 있는 다른 프로토콜(protocols, 통신규약)들을 발견해왔다.


한 종류의 효소는 DNA 루프 아래로 전자(electron) 하나를 내보낸다.[3] 그 전자가 되돌아온다면, 그 DNA는 완전하다는 것을 의미한다. 전자가 돌아오지 않는다면, 그것은 DNA의 특정 부위 내의 어느 곳에서 손상이 일어났음을 의미하는 것이다. 그 경우에, 그 효소는 관련된 단백질이 손상부위를 찾아가 접촉하게 하여, 정확한 화학적 땜질(patchwork)을 진행한다.


성인의 성숙세포에서 발생하는 돌연변이들을 복구하는 일은 암과 다른 질병에 걸리지 않도록 해주며, 개체의 수명을 연장한다. 그러나 배아발달 동안의 세포분열 시에 발생하는 돌연변이들은 어떻게 될까? 모드리치는 배아 세포분열 동안에 발생하는 DNA 손상을 복구하는 메커니즘을 발견했다.


노벨상위원회는 세포가 어떻게 DNA 손상을 복구하는 지를 이해하도록 해준 이들 세 명의 화학자들에게 노벨상을 수여했지만, 그러나 이러한 복구 시스템의 이해는 진화생물학의 수수께끼를 더욱 심각하게 만들었던 것이다. 즉, 처음부터 존재했음에 틀림없는 DNA 복구 시스템은 다른 종류의 생물로 진화해 나가는 데에 필요한 매우 많은 돌연변이들을 제거해버렸을 것이라는 것이다.[4]


그리고 이러한 DNA 복구 시스템은 또 다른 진화론적 미스터리를 생겨나게 하고 있었다.최초의 DNA 복구 시스템은 어떻게 진화될 수 있었는가? 복구 시스템이 아직 생겨나있지 않은 세포는 지속적으로 손상을 입고 있었을 텐데 말이다. 수십 년 동안 제기되어 왔던 이 질문은 여전히 대답되지 않고 있는 것이다.


DNA 복구 시스템은 세포로 이루어진 생명체에서 필수적이며, 에너지 생산, 전송 시스템, 효소 공장, 이들 모두를 특화하고 있는 유전정보 등과 같은 거대한 ‘모두 아니면 무(all-or-nothing)’의 세포 과정들과 통합되어 있다. 따라서 이러한 요소들은 모두 한꺼번에 동시에 존재해야만 작동된다. 방향도 없고, 목적도 없는, 무작위적인, 자연적 과정을 통해서, 하나씩 하나씩 우연히 점진적으로 모여서는 결단코 존재할 수 없는 것이다. 대신에 DNA 복구 시스템은 최초의 세포에서부터, 목적을 가지고, 완전히 기능하도록, 설계되어있었음에 틀림없는 것이다.



References
1. 2015 Nobel Prize in Chemistry: Trio win for work on DNA repair. CBC News. Posted on cbc.ca October 7, 2015, accessed October 28, 2015.
2. Ritter, K., and M. Ritter. Trio wins Nobel Prize for mapping how cells fix DNA damage. Associated Press. Posted on bigstory.ap.org on October 7, 2015, accessed October 28, 2015.
3. Eriksen, K. A. 2005. Location of DNA damage by charge exchanging repair enzymes: effects of cooperativity on location time. Theoretical Biology & Medical Modeling. 2: 15.
4. One recent evolutionary model revealed that worms could not have evolved into people, for example, without somehow first disabling their own DNA repair systems. See DeJong, W., and H. Degens. 2011. The Evolutionary Dynamics of Digital and Nucleotide Codes: A Mutations Protection Perspective. The Open Evolution Journal. 5: 1-4.

Neo-Darwinism's defenders would probably argue that enough mutations slip through cellular DNA repair systems to make evolution work, but they bear the burden of proof to perform lab experiments that demonstrate how these mutations, known to cause thousands of different diseases, could construct a single new, useful cellular tool—let alone enough new, useful cellular tools to transform an ape into a human.


*관련기사 : 노벨화학상 'DNA 복구 메커니즘' 규명 린달 등 3명 공동수상 (2015. 10. 7. 연합뉴스)
http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2015/10/07/0200000000AKR20151007190853009.HTML

노벨 화학상, DNA 복구 과정 밝힌 3명 공동수상 (2015. 10. 7. 조선일보)
http://news.chosun.com/site/data/html_dir/2015/10/07/2015100704056.html

노벨화학상 ‘DNA 복구원리’ 밝힌 3명 공동수상 (2015. 10. 7. 한겨레)
http://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/711951.html


번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.icr.org/article/8998 

출처 - ICR News, 2015. 11. 12.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6274

참고 : 4806|3275|4011|4871|4671|4700|4821|6207|6148|6134|6003|5954|6009|2698|5624|6119|5919|5864|5544|5135|5000|5372|5443|6091|5471|5447|4149|3951|3585|6182|6118|4068

Jeffrey P. Tomkins
2015-08-10

사람 유전체는 4차원의 세계로 되어 있다. 

(Human Nucleome Reveals Amazing 4D World)


     시간과 유전자 발현의 맥락에서, 3차원적 사람유전체(nucleome, 뉴클레옴, 세포 내에 한데 뭉친 핵물질)를 조사하고 있는 한 새로운 연구는 상상할 수 없는 복잡성과 정밀성을 밝혀내고 있었다. PNAS 지에 발표된 한 새로운 연구 논문의 저자들은 보고서의 시작 부분을 ”사람 유전체(human genome)는 3차원적 동적 시스템의 아름다운 예이다”라고 말하고 있었다.[1] 그들의 연구 결과는 이 오프닝 발언을 확실하게 입증해주고 있었다.

세포의 핵 내에서 서로 다른 염색체들을 그들의 세포 유형에 따라 특정 영역들을 점유하고 특별한 구조로 존재하면서, 사람 유전체는 3차원적으로 기능을 하고 있었다. 예를 들어, 간세포 핵의 3차원적 구조는 뇌세포의 3차원적 구조와 다르다. 또한, 심지어 다른 염색체라 할지라도, 같은 타입의 세포 과정을 상호 조절하는 유전자들은 전사공장(transcription factories)이라 불리는 세포핵 내의 특정 위치에 종종 함께 위치하고 있었다.[2, 3, 4] 이들 전사공장들은 유전자로부터 전사된 메신저 RNA(유전자들의 기능적 RNA 복사본)들을 만들고 가공한다. DNA는 장소를 이동하고, 프로젝터를 통해 나오는 영화필름처럼 감겨져 있지만, 전사공장들은 비교적 고정된 위치에 있는 것으로 나타난다.


연구자들은 이제 이러한 타입의 복잡한 3차원적 유전자 발현 데이터를 세포분화 및 여러 생리학적 반응과 같은 세포과정들과 통합하려고 노력하고 있는 중이다. 이것은 다양한 유전자 분석기법을 사용하여, 유전체 내에서 수천의 유전자들과 그들의 물리적 위치를 동시에 같이 연구하는 것을 포함하고 있다. 얻어진 데이터들은 정교한 통계모델로 통합되어 분석될 것이다.


이 새로운 연구에서, 연구자들은 ‘염색체 구조 포획(chromosome confirmation capture)’이라는 기법을 사용하여 일부 분석을 수행했다. 이 분석은 염색체들이 서로에 대해 어떻게 위치하고 있는지에 대한 유전체 전체의 구조적 정보를 제공해준다.[5] 연구의 저자들은 뉴클레옴의 종합적 그림을 개발하기 위해서, 이들 결과들을 3D 미세 사진과 유전체를 가로질러 포획된 수백만 개의 RNA 염기서열에 관한 부가적 정보와 결합시키고 있었다.  

그리고 3차원으로는 충분하지 않았는지, 연구자들은 이들 실험을 ‘생체시계(circadian clock)’라고도 불리는 신체의 낮/밤 시간유지 시스템에 대한 반응으로, 다중 시점(multiple time points)에 걸쳐서 반복하고 있었다. 연구에 시간(time)이라는 네 번째 차원을 추가하고 있었던 것이다.


놀랍게도, 연구자들은 수천의 유전자들이 유전체를 가로지르며 동적으로 그리고 정밀하게 신체의 내부시계에 의해서 조절되고 있음을 발견했다. 이 복잡한 유전자들의 놀라운 관현악 협연은 3D 유전체에 걸쳐서 발생하고 있었다. 연구자들은 ”3D 공간에서의 유전자들 이동은 생체시계의 배경 하에서 유전자 조절의 기하학적 그림을 제공하고 있는데, 이것은 생물학적 시간을 조절하는 메커니즘에 대한 통찰력을 제공할 수도 있다”고 썼다.[1]


수천의 유전자들이 3D 공간 내에서 세포 타입과, 관련된 생리적 과정에 따라 정확한 방법으로 함께 조절되고 있을 뿐만 아니라, 그들은 또한 4차원적 개념인 시간적 상황 하에서 정확하고 경이로운 유전적 댄스를 추면서 기능하고 있었다. 이러한 유형의 생물학적 시스템은 상상을 초월하는 초고도 복잡성을 가지고 있는 것으로, 그것들에 대한 우리의 이해는 이제 시작에 불과한 것이었다.


복잡성은 경이로운 수준이었다. 그리고 이것은 목적도 없고 방향도 없는 무작위적인 우연한 과정을 통해 DNA들이 생겨났을 것이라는 진화론적 패러다임을 완전히 붕괴시키고 있는 것이다. 복잡한 공학적 시스템은 결코 우연히 생겨날 수 없다. 그리고 그 보고서에서 기술되고 있는 것은 사람의 능력으로는 완전히 이해하기 어려운 수준의 경이로운 초고도 복잡성인 것으로 보인다. 이러한 유형의 4D 시스템은 초월적 지혜의 전능하신 창조주에 의해서만 생겨날 수 있는 것이다.



References

1.Chen, H. et al. 2015. Functional organization of the human 4D Nucleome. Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America. 112 (26): 8002-8007.
2.Van Bortle, K., and V. G. Corces. 2012. Nuclear organization and genome function. Annual Review of Cell and Developmental Biology. 28: 163-187.
3.Davidson, S., N. Macpherson, and J. A. Mitchell. 2013. Nuclear organization of RNA polymerase II transcription. Biochemistry and Cell Biology. 91 (1): 22-30.
4.Li, H. B. et al. 2013. Insulators target active genes to transcription factories and polycomb-repressed genes to polycomb bodies. PLoS Genetics. 9 (4): e1003436.
5.The chromosome conformation capture data also specifically show which genes across the genome are combined together in transcription factories. When these genes are integrated with the RNA sequencing information, the data provide a detailed look into the dynamics of the cell nucleus.

*Dr. Tomkins is Research Associate at the Institute for Creation Research and received his Ph.D. in genetics from Clemson University.


*참조 : Human Genome's Spirals, Loops and Globules Come into 4-D View [Video]
http://www.scientificamerican.com/article/human-genome-s-spirals-loops-and-globules-come-into-4-d-view-video/



번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.icr.org/article/8840

출처 - ICR News, 2015. 7. 27.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6207

참고 : 6148|5831|6003|5836|5900|5580|5474|6134|5883|5734|5784|5950|5558|5454|4672|3358|3293|5954|5949|5947|6009|6105|6126|6138|6207|6274|6319|6321|6363|6389|6467|6468|6474|6487|6495|6599

미디어위원회
2015-04-23

생명정보와 지적설계 (2)


     20세기 이후 생명체 내에는 매우 정교하게 설계된 설계도가 들어 있으며, 이 정보들을 통해 생명체가 자라고, 후손에게 정보가 전달된다는 중요한 사실이 드러났다. 그리고 생명체가 가지는 중요한 특성들은 지적 설계자가 있음을 암시한다는 지적설계(Intellgent Design)의 다양한 연구들을 통해 우연히 발생하여 우연히 진화된 생명체가 아님을 강하게 변증하고 있다. 본 고에서는 한국창조과학회(creation.kr) 웹사이트 자료실에 올려진 내용들 가운데 생명정보와 지적설계에 관한 주요 내용을 정리하였다. 보다 더 자세한 내용을 살펴보려면 관련 웹사이트 주소를 참조하기 바란다.


6. 듀온 : DNA의 이중 암호는 진화론을 거부한다. 

유전체(genome)는 기능을 조절하는 많은 유형의 유전자 암호들을 공급할 뿐만 아니라, 또한 매우 다양한 기능성 RNA 분자들과 단백질들을 만들기 위한 고도로 복잡한 암호화된 주형(templates)을 제공한다. 단백질을 만들기 위한 중요 정보를 포함하고 있는 유전자 암호의 가장 중요한 덩어리 부분은 엑손(exons) 부위이다. 엑손에서 세 개의 연속된 DNA 철자는 하나의 코돈(codon)이라 부른다. 각각의 코돈은 단백질을 이루는 특정 아미노산에 해당하는 암호이다. 유전자에서 코돈들이 길게 나열된 것이 결국 수백 개의 아미노산들로 구성되는 단백질을 만드는 단백질 생성 정보를 포함하고 있다.그동안 과학자들은 유전자의 단백질 암호 부위 내에는 코돈외에도 다른 미스터리한 신호가 있다는 것을 알고 있었다. 이 신호는 단백질을 만들기 전에 RNA 전사체(유전자 복사본들)를 어떻게 조절하고 처리하는 지를 세포기계들에게 말하고 있었으며, 단백질 주형 암호인 코돈들과는 서로 독립적으로 작동하는 걸로 생각하였다. 그러나 새로운 연구 결과, 이 암호들이 독립적으로 의미를 가지면서도 함께 작동하는 것으로 나타났다. 이 새로운 발견의 결과로서, 엑손에서 이러한 이중 기능을 가진 암호 부위는 ‘듀온(duons)’으로 이름 붙여졌다. 과학자들은 유전자 암호의 전체 복잡성을 이해하기 위해 투쟁해왔다. 특히 어떤 유전자는 앞으로도 뒤로도 읽혀지는 부위를 가지고 있다는 증거가 발견되었으며, 어떤 유전자들은 유전체에서 다른 유전자들의 부위와 중복되어 있었다. 그리고 이제 많은 유전자들은 같은 동일한 염기서열 내에 이중 암호를 가진 부위가 있음이 밝혀졌다. 가장 뛰어난 최첨단 컴퓨터 프로그래머들과 생물공학자들이 가장 우수한 최첨단 실험실에서, 최첨단 장비들과 최첨단 부품들을 사용한다 하여도, 유전자 암호의 상상을 초월하는 정보 밀도와 초고도 복잡성을 갖춘 프로그램을 만들어낼 수 없다. 그런데 이러한 엄청난 정보량을 가지고 있는, 이중 암호로 된 경이로운 수준의 복잡성을 가진 DNA가 자연적인 과정으로 무기물로부터 우연히 생겨날 수 있었을까? 그럴 가능성은 완전히 제로이다. 오직 초월적 지성의 창조주만이 유전체 내에 들어있는 이러한 놀라운 수준의 생물공학에 대한 유일한 설명이 될 수 있는 것이다.  


7. 유전자의 이중 암호는 진화론을 완전히 거부한다 : 중복 코돈의 3번째 염기는 단백질의 접힘과 관련되어 있었다. 

단백질은 수백 개의 아미노산들의 사슬로 구성되어 있는데, 이들의 정확한 순서에 대한 명령은 유전자의 단백질 암호 영역에 암호화되어 있다. 코돈(codon)이라 불리는 3개의 염기서열 철자 구조에서 처음 두 염기는 동일하지만, 세 번째 염기는 다를 수 있다. 예를 들어, 4가지 코돈 GGU, GGC, GGA, GGG는 모두 글리신(glycine)이라 불리는 동일한 아미노산에 대한 암호를 나타낸다. 과학자들이 최초로 이 현상을 발견했을 때, 이 3번째 염기의 변이를 ‘동요(wobble)’라고 부르며, 단순히 중복된 다양성으로 폄하했다. 한 아미노산에 대한 모든 다른 변형 코돈들이 기능적으로 동일한 것으로 가정했던 것이다.  새로운 연구에서 코돈의 3번째 염기의 다양성(variability)은 전혀 중복된 것이 아님이 드러났다. 그것은 단백질이 만들어지는 속도를 조절하며 일시적 중지의 시점을 말하고 있는 특별한 유형의 세포 언어였던 것이다. 궁극적으로 단백질이 적절한 3차원적 입체 구조로 접혀지는 데에 영향을 미치고 있었다.
2011년에 ”생물 정보: 새로운 관점”이라는 제목으로 컨퍼런스가 개최되었고, 선도적인 29명의 과학자들은 신다윈주의 이론(Neo-Darwinian theory)의 심각한 문제점들을 지적했다. 진화론에 의하면, 돌연변이(mutations)가 일어나 자연이 생물들을 선택할 때, 새로운 생물학적 정보(new biological information)가 발생한다는 것으로, 그러한 개념이 처음 출현했을 때, 많은 과학자들은 그것이 훌륭한 아이디어라고 생각했었다. 그러나 2011년 회의에 참여한 과학자들에 의하면, 그 이론은 부적절한 것으로 입증되었으며, 이제는 교체될 필요가 있다는 것이다.


8. 유전정보는 자연주의적 과정으로 생겨날 수 없다. 

생물학적 정보를 컴퓨터 소프트웨어 및 인간의 언어(human language)와 비교했을 때, DNA 내에 들어있는 유전 암호는 부호, 의미, 구문, 문법, 목적하는 내용 등을 포함하여, 인간 언어의 모든 요소들을 가지고 있다는 것이다. 정보는 생명체에 반드시 있어야하는 필수적인 비물질적 실체(non-material entity)라고 할 때, 신다윈주의와 같은 물질적 메커니즘이 어떻게 생물학적 언어와 같은 비물질적 실체를 생산할 수 있었는지를 묻고 있었다.. 세포는 많은 암호들을 사용하고 있으며 (세포는 유전 암호, 짜깁기 암호, 후성적 암호, 기타 암호 등을 사용함), 이러한 암호들은 서로 통신하고 있기 때문에, 물질들에 기초한 어떠한 자연적 과정이 생물학적 정보들을 발생시킬 수 있었다고 하는 주장은 거의 가능성이 없다는 사실을 강조하고 있었다.. 신다윈주의는 DNA 정보의 단지 작은 부분이라도 설명해야만 한다고 주장했다. 새로운 실험은 거의 모든 DNA가 정보로 압축되어 있음을 (빈 염기서열과 같은 것은 없음을) 계속해서 확인했다. 그리고 자연계에는 너무도 많은 암호들이 있어서, 이들이 모두 무작위적인 돌연변이 과정으로 쓰여질 수 없음을 확인했다. 세포 내의 여러 중복 유전자 암호(multiple overlapping genetic codes)들은 극도로 복잡해서, 자연주의적 기원이 불가능함을 보여주었다. DNA는 상보적 암호들을 가지고 있는 이중 가닥의 분자들이다. 최근 DNA는 동일한 공간에 다중 암호를 보유하고 있음이 밝혀졌다. 그것은 마치 한 페이지의 암호가 위에서 아래로 읽을 때에 어떤 뜻을 가지고 있지만, 아래에서 위쪽으로 읽을 때에도 완전히 새로운 다른 뜻을 가지고 있는 것과 유사하다. 따라서 하나의 돌연변이가(한 글자를 바꾸는 것과 같은) 동시에 암호화된 메시지 두 개를 변경하여 손상시키지 않고 두 메시지에 모두에서 정보를 추가시킬 수학적 확률은 극히 낮다는 것을 입증했다. 생물학적 정보와 컴퓨터 소프트웨어를 비교했는데, 둘 다 정보를 가지고 있지만, 세포 내에서 정보가 훨씬 더 복잡하다는 결론을 내렸다. 컴퓨터 네트워크가 (관련 하드웨어, 소프트웨어, 언어, 특수 의미 등을 포함하여) 우연히 자연발생할 수 있다고는 아무도 생각하지 않는다. 따라서 그보다 엄청나게 우수한 생물 정보 시스템이 다윈적 시도, 즉 복제 에러 과정으로 우연히 생겨날 수 있다는 주장은 합리적일 수 없다.


9. 생물학적 정보 생성의 어려움과 컴퓨터 시뮬레이션 

자연선택(natural selection)이 정보를 창출할 수 있다는 진화론자들의 디지털 시도, 예를 들면 티에라(Tierra)와 같은 소프트웨어 프로그램에 대한 평가를 요약하고 있었다. 프로그래머가 비현실적이며, 진화론 친화적인 매개 변수들을 소프트웨어 내로 입력한다 하더라도, 컴퓨터 시뮬레이션에서 티에라가 정보를 진화시키는 데에 실패했음을 보여주었다. ‘디지털 진화(digital evolution)’의 증거로 제시된 아비다(Avida)는 진화론자에 의해 아비다 소프트웨어 내로 '엄청난 양의 초기 단계 설계”를 인위적으로 집어넣었다는 것이 드러났고, 생물학적으로 사실적인 매개 변수가 입력되었을 때, 결국 아무런 정보의 증가도 보여주지 못했다. 자연선택이 새로운 유전정보를 생성할 수 없다는 것을 계산했다. 왜냐하면 모든 진화적 발전은 그 환경에 최적화되어있던 한 때의 특성을 중지시켜야 하기 때문이다. 그래서 수학적으로나 실제 생물학에서 모두 자연선택은 안정화되지 않은, 진화되지 않은 개체를 이끌어낼 뿐이라는 것이다.3. (생물체를 죽이지는 못하는, 해롭지 않은) 돌연변이가 하나 발생했을 때, 일반적으로 자연선택이 감지하지 못하는 작은 영향만을 끼친다. 다른 말로 해서, 그 개체의 생존력은 집단 내의 이웃한 다른 개체의 생존력과 다르지 않고 동일하다. 하지만 개체군 내에서는 유익한 돌연변이가 간혹 일어난다 하더라도, 작은 손상들이 계속 더해져서, 엄청난 수의 매우 작은 눈에 보이지 않는 해로운 손상들은 압도적인 수가 될 것이다. 이러한 방법으로 유전정보는 지속적으로 감소됨이 확실하다는 것이다. 돌연변이가 어떻게 그리고 왜 기존의 특성을 변화시키는 지, 그리고 자연은 그들 특성 중 어느 것을 선택하는지에 대해서 이론적으로 고찰하였다. 자연선택은 세포 생명체에 이미 필요한 한 유전자를 어설프게 수선할 수 없다. 그래서 진화 생물학자들은 여분의 복사본(extra copies) 가설을 받아들이고 있다. 그러나 우연한 돌연변이에 의해서 복사본이 새로운 유전정보를 얻기 오래 전에, 세포는 이론적으로 생산 및 배송을 멈추고, 여분의 복사본들을 청소해버린다는 것을 발견했다.


10. 세포 내의 유전정보는 증가되지 않고, 소실되고 있다. 

1.새로운 기능을 이끌어낸다는 돌연변이들에 대한 보고된 논문들을 검토해보았다. 대부분의 돌연변이들은 예를 들어 당(sugar) 조절 효소의 능력을 잃어버리는 것과 같은, 기능 손실(loss-of-function)을 일으키고 있었다. 생물체에서 이러한 당 조절 효소의 기능 손실은, 그 당과 유사한 독성 화학물질과 결합할 수 없게 하여, 생존에 도움을 줄 수도 있었다. 그러나 유전정보의 소실이 생물체의 생존을 증가시켰다 하더라도, 정보는 영원히 소실되는 것이다.

2.자연선택(natural selection)이 생물 정보를 보존할 수 있는지 여부를 시험하여 자연선택은 볼 수 없는 것(표현형으로 나타나지 않은 돌연변이)을 제거할 수 없다는 것을 발견했다. 대부분의 단일 돌연변이는 어떠한 영향력도 미치지 않는 것이 아니다. 이 아주 작은 DNA의 변화는 지속적으로 축적된다. 이것은 마치 자동차가 조금씩 녹슬어가는 것과 같다. 따라서 진화 유전학자들이 자연선택이 어떻게든 생물 정보를 보존할 수 있다고 주장하는 것은 잘못이다. 자연선택은 생물 정보를 보존할 수도 없고, 보존하지도 않는다.

3.외부 에너지원이 복잡한 정보 시스템의 시간에 따른 붕괴 성향을 반전시킬 수 있다는 진화론적 주장을 반박했다. 예를 들어, 지구에 들어오는 햇빛은 생물체의 분자 구조들을 조직화시키고, 생물체의 레퍼토리를 확장시킬 수 있을까? 질서는 어떤 계(system)의 경계(외부 세계와 그 계 사이의)를 통과하여 지나갈 수 있는 것보다 더 빠르게 안으로 들어갈 수 없다는 것이다. 컴퓨터에 햇빛을 쪼였을 때 새로운 소프트웨어가 만들어지지 않는 것처럼, 살아있는 세포 내에 햇빛의 유입은 생물 정보를 증가시킬 수 없다는 것이다.

4.생물체 자체에 필요한 에너지가 생물체에 필요한 분자 기계들을 구축할 수 있다는 주장은 오류이다. 세포 내에서 발견되는 분자기계들을 포함하여, 특별한 방법으로 에너지가 어떤 기계들을 만들기 위해서는, 어떤 지능적인 주체가, 또는 로봇처럼 고도로 설계된 기계가 지시를 내려야만 한다.


미디어위원회
2015-04-22

생명정보와 지적설계 (1)


      20세기 이후 생명체 내에는 매우 정교하게 설계된 설계도가 들어 있으며, 이 정보들을 통해 생명체가 자라고, 후손에게 정보가 전달된다는 중요한 사실이 드러났다. 그리고 생명체가 가지는 중요한 특성들은 지적 설계자가 있음을 암시한다는 지적설계(Intellgent Design)의 다양한 연구들을 통해 우연히 발생하여 우연히 진화된 생명체가 아님을 강하게 변증하고 있다. 본 고에서는 한국창조과학회(creation.kr) 웹사이트 자료실에 올려진 내용들 가운데 생명정보와 지적설계에 관한 주요 내용을 정리하였다. 보다 더 자세한 내용을 살펴보려면 관련 웹사이트 주소를 참조하기 바란다.


1. 비축소적 복잡성 (Irreducibly complex, 환원불가능한 복잡성, 한 요소도 제거 불가능한 복잡성)

생물이 우연히 생겨난 것인지 아니면 누군가의 설계에 의해 된 것인지를 가늠할 수 있는 한 가지 방법은, 생물체 내에서 다양한 기능을 수행하고 있는 여러 기관들이 각기 어떤 구조로 이루어져 있는지를 살펴봄으로써 알 수 있다. 쉬운 한 가지 예를 들어 보자. 어떤 박테리아는 편모라고 불리는 구조를 갖고 있는데, 마치 모터보트에 붙어 있는 발동기처럼 이를 회전시켜 움직인다. 일종의 회전기구인 편모에는 플라젤린(flagellin)이라고 부르는 단백질이 추진기(propeller) 역할을 하며, 갈고리(hook) 역할을 하는 다른 단백질에 의하여 구동축 (drive shaft)에 붙어 있어서 추진기와 구동축이 자유롭게 회전하도록 도와준다. 구동축은 회전발동기(rotary motor)에 붙어 있는데, 회전발동기는 그것을 돌아가게 하기 위한 힘을 얻기 위하여 박테리아의 바깥에서 안쪽으로 들어오는 산(acid)의 흐름을 사용한다. 이제까지 유전학적 연구를 통해 밝혀진 사실은, 제대로 기능을 하는 하나의 편모를 만들기 위해서 약 40여개의 서로 다른 단백질이 필요하다는 것이다. 그런데 여기서 더 놀라운 사실은, 이들 단백질 중의 일부가 없는 경우 정상적인 편모의 절반 혹은 1/4 빠르기로 회전하는 편모를 얻게 되는 것이 아니라, 아예 편모가 만들어지지 않거나, 아니면 만들어져도 전혀 작동되지 않는 편모가 될 뿐이다. 즉, 이 말은 하나의 편모가 제대로 작동하기 위해서는 몇 가지 서로 다른 단백질 부품을 동시에 필요로 한다는 말이다. 이와 같이 어떤 체계의 기본적인 기능에 기여하는 상호 작용하는 부분들 중의 어느 한 부분을 제거하면 효과적으로 체계의 기능을 멈추게 하는 경우 '비축소적 복잡성 (irreducibly complex)'을 갖는다고 말한다. 즉, 서로 상호 작용하는 몇 개의 부품 중 어떤 하나가 빠지게 되면 그 체계가 더 이상 작동하지 않는 것을 의미한다. 생물체 내에서 다양한 기능을 수행하는 여러 체계 가운데, 비축소적 복잡성을 수없이 발견한다는 사실은 그것들이 처음부터 한 자리에 그렇게 구성되도록 존재하지 않고는 불가능하다는 뜻이고, 이 말은 결국 생물은 설계되었다는 뜻이 된다.


2. DNA : 생명체의 언어 

언어라는 것은 아무렇게나 웅얼대는 것이 아니라 지적 존재에 의해서 생각과 의미들을 전달하는 것이다. 과학자들은 모든 생물체 안에서 명백한 언어(language)를 발견하였다. 극소형 미니어처 도서관처럼, DNA는 꽃잎의 모양에서부터 사람의 눈동자 색깔까지 모든 것들을 상세히 기록하고 있는 놀라운 정보 파일들을 저장하고 있다. DNA는 여러 면에서 하나의 언어를 닮았다. 그것은 마치 생물체들을 만드신 초월적 지성을 가지신 저자가 모든 생물들 안에 지워지지 않는 메시지를 남겨 놓은 것처럼 보인다.컴퓨터에서 사용되는 이진법의 숫자들처럼, DNA 분자는 뉴클레오티드(nucleotides)라고 불리는 4가지 염기 단위들의 여러 조합들을 사용하여 모든 종류의 정보들을 저장할 수 있다. 4종류의 뉴클레오티드는 20 종류의 아미노산을 만들기 위한 암호로 결합된다. 하나님은 이들 20개의 ‘유전적 알파벳’들을 재배열하시어 생물체가 필요로 하는 모든 단백질들을 만들 수 있는 언어를 디자인하셨다. 마치 영어에 26개의 알파벳들이 있고, 이들 몇 개의 알파벳들로 이루어진 수십만 개 의 단어들이 있고, 이들 단어들을 이용해서 필요한 의미를 전달하는 것과 같다.  

DNA는 믿을 수 없을 만큼의 높은 저장 효율을 가지고 있다. 게다가 세포는 DNA에 저장된 정보에 빠르게 접근하고, 복사하고, 번역할 수 있다. 심지어 DNA는 정확한 정보의 복사를 위해서, 교정을 보며 철자를 검사하는 프로그램을 가지고 있다. 매 100억 개의 뉴클레오티드가 복사되어질 때마다 한번 꼴로 실수가 일어난다. 임의의 사람 2명을 비교하면 유전학적 수준에서 99% 동일하다. 단지 1%의 차이가 전 세계의 사람들 사이에서 나타나는 많은 구별들을 만들고 있다. 우리는 단지 한 무더기의 분자들이 아니다. 우리는 창조주가 불어넣어준 영혼을 가진 독특한 사람들인 것이다.


3. 경탄스런 극소형의 설계 : DNA에 집적되어 있는 정보의 양

오늘날 공학 기술은 매우 발달하여 컴퓨터 하드 디스크, 메모리칩, 광학 디스크 등에 많은 정보들을 고도로 집적시킬 수 있는 기술을 가지게 되었다. 그러나 이 모든 것들은 표면(surface)에 정보들을 저장한다. 이에 반해 DNA는 정보를 3차원적 구조로 저장한다. DNA는 이 우주 내에서 알려져 있는 것 중에서 가장 극도로 고집적되어있는 정보 저장 메커니즘이다. 이러한 믿을 수 없는 고집적 정보저장 시스템의 설계는 초월적인 지적설계자(intelligent Designer)를 가리키고 있다.더군다나, DNA에 저장되어 있는 그러한 엄청난 양의 정보들이 생물체들의 세대와 세대를 통해 계속 복사되어 후대로 전달되어진다는 것이다! 생물체가 우연히 무기 화학물질로부터 생겨났다는, 그리고 그 안에 들어있는 이 엄청난 정보들도 우연히 생겨났다는 생각을 지지하고있는 어떠한 과학적 법칙도 없다. 반대로 정보(모든 생물체들 안에서 발견할 수 있는 것과 같은)는 언제나 정보를 보낸 지적 송신자가 있다는 것을 가리키고 있음을 우리들은 과학법칙을 통해 알고 있다. DNA를 통해서 생물체를 바라볼 때, 창세기의 창조는 진정한 과학적 증거들과 일치하는 것이다. 이것이 우연히 자연적으로 생겨날 수 있었을까?


4. 지적간섭(Intellectual Intervention) 측면에서 본 생물의 기원

어떤 임의의 대상의 나타난 것에 대해, 그 원인이 지적간섭의 결과인지, 아니면 지적개입이 전혀없는 과정의 산물인지를 판단하는 것은 기원에 관한 추론에서 매우 중요한 일이다. 지성의 개입여부를 자연스런 인식에 호소하지 않고 판단할 수 있는 준거가 필요하며, 그 준거는 시대와 인간의 문화적 상황과는 독립적으로 일관된 원칙을 지녀야 할 것이다. 또한 그것은 우주를 포괄해서 일관성이 있어야 할 것이다. 그렇다면 이러한 지적개입(intellectual intervention)의 여부를 결정하는 준거는 무엇일까? 이를 위해 간단한 예를 들어보며 지적개입의 여부를 파악해보자.제주도에는 용암이 굳어지면서 해안가에서 풍화 및 침식작용에 의해 만들어진 암석으로 용이 용솟음 치면서 올라가는 형상을 닮았다고 하여 ‘용두암(龍頭巖)‘으로 명명된 암석이 있고, 미국 러쉬모아 산는 암석으로 만들어진 대통령들의 두상이 있다. 이 중 지적개입이 있는 것은 어떤 것인가? 현장을 방문하고 관찰하고 논리적인 생각을 한다면, 용두암은 오랜 시간에 따른 바람과 물 등에 의한 침식작용으로 우연성에 의해 만들어진 결과라는 결론을 내릴 수 있을 것이다. 반면 러쉬모아 산의 대통령 두상들은 조각가에 의해 만들어진 조각상으로, 지적개입(계획과 설계)에 의해서 갑자기(돌발적으로) 만들어진 사건이라는 결론을 내릴 것이다. 지적개입의 여부를 결정지울 수 있는 핵심 컨셉의 첫 번째는 시간에 따른 점진적 변화로는 예측할 수 없는 돌발성(contingency)적 사건의 결과라는 점이다. 두 번째는 명확한 특징을 보여주는 정교한 복잡성을 보여준다는 점이다. 마지막으로 구체적인 정보전달성(특이성, specificity)을 포함하고 있다는 점이다. 이러한 점에서 지적개입의 여부는 점진적 변화로는 예측이 불가능한 갑자기 발생하는 돌발성(contingency)과 정교한 복잡성(complexity) 그리고 정보 전달성(Information transmissibility)의 3가지 컨셉을 동시에 만족하는 사건이라고 볼 수 있는 반면에, 지적개입이 없는(비(非)지적개입)과정은 이 세 가지를 동시에 가지지 못하고 한 가지 혹은 두 가지만 충족하는 사건이라고 할 수 있다.그렇다면 생물의 기원은 지적간섭(개입)이 있는 것일까? 없이도 가능한 것일까? 땅에서 피는 꽃은 자연스럽고 익숙한 경험이지만, 땅을 구성하는 흙과는 무관한 갑작스러운 돌발성을 가진 사건이다. 또한 꽃을 구성하는 수많은 세포들의 정교한 복잡성이 존재하고 있다. 현대 분자생물학이 증거하듯이, 꽃이 피는 과정은 엄청난 양의 특이적인 유전정보(genetic information)들이 발현되어 특정 단백질 등을 합성하며 대사적 기능을 나타내는 특이적인 정보전달성을 가지고 있다고 말할 수 있다. 정리하면 돌발성, 복잡성, 특이적 정보전달성을 가지고 있는 대표적인 지적간섭(개입)의 사건이라고 볼 수 있는 것이다.또한 137억 광년에 달하는 거리를 가지는 넓고 넓은 우주공간 가운데에, 공기와 물을 비롯한 엄청난 양의 정보를 보유한 생명체들을 포함하고 있는 (우리들의 집인) 지구 또한 우주 공간에서 아직까지도 유사한 행성을 단 한 개도 발견하지 못 할 정도의 돌발성과 정교한 복잡성, 그리고 정보전달적 특이성을 보유하고 있는 전 우주적 지적 간섭의 결과인 것이다. 전 우주적 지성의 개입, 바로 창조주 하나님의 개입을 의미한다.


5. 즉시 회복함과 영원한 사라짐 - 지적개입 (Intellectual Intervention)

정보(Information)는 우연과 시간에 의해서 만들어질 수 없으며, 우연과 시간을 초월하여 존재한다. 내가 컴퓨터로 작성한 하나의 문장은 나의 지적개입을 통해 정보를 만든(창조) 것이다. 지적개입이 없이 이 정보가 우연과 시간에 의해서만 만들어질 확률은 어느 정도가 될까? 눈을 감고 노트북의 키보드를 임의로 쳐서 이 문장이 우연히 만들어질 확률을 계산해보자. 확률적으로 이 문장이 만들어지는 경우의 수는 중복순열의 계산이다. 예를 들어 80개의 키를 포함한 키보드를 65번 타이핑하여 만든 특정 문장이 우연히 만들어질 확률은 1/80 × 1/80 × 1/80... 이 계산이 65 번 곱해져서, 1/(5.02×10^123)의 확률이 된다. 즉 이런 문장은 우연과 시간만으로는 불러내어 나타나게 할 수 없는 셈이다. 하지만 정보의 창조자의 지적개입이 있는 상황이라면 단 몇 초만에 이 문장을 나타나게 할 수 있다. 즉 문장을 회복시킬 수 있다. 지적개입은 정보의 창조를 의미하며, 지적개입은 시간과 우연을 초월하며, 지적개입을 발생시킨 원인(창조자)에 의해 원하는 때에, 창조된 정보를 즉시 회복할 수 있으며, 바로 불러낼 수 있는 것이다. 그러나 이를 지적개입이 없이 우연과 시간으로 설명하고자 하면, 그것은 영원한 시간 속으로 사라짐을 의미하기도 한다.유사한 예로서 바둑의 경우를 살펴보자. 바둑은 19개의 가로, 세로 줄이 만드는 361개의 교차점에 흑과 백의 돌을 가지고 하는 게임이다. 이 바둑에서 게임 하나를 만들 수 있는 경우의 수는, 361 × 360 × 359 × 358... × 1 = 361! 즉 10의 768승(10^768)에 해당하는 수이다. 이는 바둑은 시간과 우연만으로는 결코 동일한 게임을 만들어낼 수 없다는 것을 의미한다. 즉, 한 게임이 끝난 후에는 전 우주적 일회성 사건으로 영원히 사라진다는 것이다. 하지만 지적개입이 있다면 상황은 달라진다. 보통 바둑의 고수들은 대국이 끝나고 나면, 자신이 둔 그 그 모든 수를 무한의 확률을 뚫고 똑같이 회복시킬 수 있다. 말 그대로 완벽하게 처음의 판을 다시 불러낼 수 있는 것이다.지적개입을 통한, 정보의 창조자는 자신의 정보를 원하는 때에 즉시 회복시킬 수 있다. 그 정보를 다시 생생하게 불러낼 수 있다는 것이다. 이러한 회복가능성, 다시 불러내는 능력은 지적개입을 통한 정보의 창조자만이 갖는 위대한 특징이다.
창조주를 찬양하자, 할렐루야~ 우리는 그 분이 부를 때 즉시 회복될 수 있다.


Jeffrey P. Tomkins
2015-04-15

‘수평 유전자 전달’이라는 또 하나의 진화론적 신화 

(Another Horizontal Gene Transfer Fairy Tale)


     많은 생물들의 유전체(genomes)가 새롭게 분석되어, 빠르게 공공 DNA 염기서열 데이터베이스가 채워져 감으로서, 이제 진화론의 문제점들은 압도적이 되고 있다. 하나의 심각한 문제점은 생물들이 분명한 진화적 역사를 가지지 않는, 독특한 일련의 유전자 세트들을 가지고 있다는 것이다. 그 명백해 보이는 문제점을 설명하기 위해서, 진화론자들은 ‘수평 유전자 전달(horizontal gene transfer, HGT)’이라는 신화에 호소해왔었다.


수평 유전자 전달은 유전자들이 성적인 번식(유성생식) 없이도, 한 종류의 생물에서 다른 종류의 생물로 전달되었다는 과정이다. 나의 경력 초기에, 나는 (Science 지에 게재됐던) 한 연구에 참여했었다. 그 연구에서 우리는 병원성 박테리아인 월바키아(Wolbachia)가 벌레와 곤충의 유전체 내로 DNA의 커다란 부분을 전달하는 것을 발견했다.[1] Wolbachia 박테리아는 번식기관의 세포를 표적으로 하여 이러한 놀라운 일을 수행할 수 있었다. 그래서 전달된 DNA는 글자 그대로 숙주에 상속되고 있었다. 그러나 우리는 또한 이 전달된 유전자들에서 극히 소수만이 발현되는(스위치가 켜지는) 것을 발견했다. 그들은 분명 대부분이 유전체 수하물(짐)이었다. 이것은 실제로 특별한 타입의 기생체-숙주 관계로 인해서 외부의 DNA가 수입되고 상속되는 메커니즘을 보여주는, 문헌으로 보고된 소수의 수평 유전자 전달 사례 중 하나였다.


그러나 새로 발표된 한 연구에서, 연구자들은 ”HGT는 많은, 아마도 모든 동물들의 진화에 기여했고, 그 과정은 대부분의 가계에서 진행되고 있는 중이다”라고 주장하고 있었다.[2] 이러한 주장에서 놀라운 사실은 HGT는 가설적인 동화 같은 이야기라는 것이다. 이 연구에서 연구자들은 이러한 터무니없는 주장의 어떠한 부분도 증명되지 않았으며, HGT가 어떻게 일어날 수 있었는지에 관한 어떠한 특별한 메커니즘도 보여주지 못했다는 것이다. 사실, 전체 연구는 몇몇 부분에서 다양하고 심각한 결함들을 가지고 있었다.


첫째, 연구자들은 명확한 진화론적 조상을 가지고 있지 않은, 초파리, 벌레, 영장류, 사람 등과 같은 다양한 생물들에서 독특한 유전자들을 발견했다. 즉, 이러한 각각의 유전자들은 어떤 타입의 생물에서만 특별하다는 것이다. 과학자들은 이전에 이들 유전자들을 '고아 유전자(orphan genes)'라고 불러왔다. 이러한 독특한 타입의 유전자는 분명 진화론의 심각한 문제점임을 이전 글에서 지적했었다.[3, 4] 일부 진화론자들은 이들 새로운 고아 유전자들은 비암호화 DNA에서 갑자기 진화했다고 주장한다. 반면에 이 새로운 논문의 저자처럼 일부 진화론자들은 고아 유전자들은 HGT로부터 유래됐다고 주장하는 것이다.  
 
이들 HGT 유전자들이 수입됐고 외부에서 온 것이라는 (즉, 어떤 다른 생물체의 유전체로부터 전달되었다는) 주장의 주요 문제점은 이들 HGT 유전자들의 상당수가 중요한 효소 단백질들의 암호를 가지고 있으며, 상호 연결된 유전자 네트워크와 생물체에 필수적인 복잡한 생화학적 경로의 핵심 부분에 대한 암호들을 가지고 있다는 것이다. 연구자들은 말했다. ”이들 유전자들의 대부분은 대사(metabolism)와 관련이 있다.” 분명 유전자들은 전혀 외부에서 온 것이 아니다. 그것들은 생물학적으로 필수적인 복합시스템의 주요 부분으로 기능을 하도록 설계되어 있는 것이다.


둘째, 동물에 있는 많은 수의 유전자들이 미생물로부터 왔을 것이라는 추정은 사실 전체 유전자 염기서열에 기초한 것이 아니라, 그들이 암호화하고 있는 단백질들의 부분적 유사성에 기초한 것이다. 포유류에서 유전자들은 꽤 복잡하고, 전체 유전자 염기서열의 단지 10% 정도만이 단백질을 만들기 위한 암호를 가지고 있다. 나머지 부분은 그 유전자가 어떻게 기능을 하는지, 다양한 형태의 산물들을 어떻게 만들지를 조절하고 있는 염기서열들이다. 이에 반해, 미생물의 유전자들은 일반적으로 훨씬 단순하며, 동물 유전자들에서 발견되는 복잡하고 상호연결 되어 있는 이들 조절 부위들이 결여되어 있다. 만약 연구팀이 실제로 유전체들의 DNA를 비교했다면, 아주 작은 유사성만이 발견되었을 것이다. 즉, 연구자들은 정확하게 그들의 숙제를 하지 않았다. 사실 그들이 ”HGT 대부분의 절대적 확실성은 달성될 수 없다”라고 말했을 때, 그들도 유전자가 외래에서 기원했다는 그들의 주장이 순전히 가설적이라는 것을 인정하고 있었던 것이다.
 
셋째, 그들이 발견한 수백의 ‘외래 유전자’가 HGT를 통해 유래되는 그 어떠한 메커니즘도 발견되지 않았고, 심지어 제안되지도 못하고 있다는 것이다. 이것은 그러한 유전자 전달은 자연에서 전형적으로 숙주-기생충 관계가 있는 경우에서 기인했기 때문이다. 그뿐만 아니라, 특별한 표적이 되어 유전자들이 침투된(한 종의 유전체에 다른 종의 유전체가 혼합된) 생식라인의 세포(정자와 난자를 만드는)들은 유전되지 않을 것이다.


서로 다른 생물의 유전체들은 의도적으로 설계되었다는 솔직한 결론을 회피하기 위해서, 진화 생물학자들은 어려운 기술적 용어들을 만들어내며 끊임없이 허구적인 이야기에 호소하고 있는 것이다. 그들에게 진화론은 사실이고 사실이어야 하기 때문에, 이러한 분명한 설계적 특성의 상호 네트워크 되어 있는 유전자 염기서열들도 창조주를 배제한 채 설명해보려고 애쓰고 있는 것이다.



References
1. Dunning Hotopp, J. C. et al. 2007. Widespread Lateral Gene Transfer from Intracellular Bacteria to Multicellular Eukaryotes. Science. 317 (5845): 1753-1756.
2. Crisp, A. et al. 2015. Expression of multiple horizontally acquired genes is a hallmark of both vertebrate and invertebrate genomes. Genome Biology. 16: 50.
3. Tomkins, J. 2013. Newly Discovered 'Orphan Genes' Defy Evolution. Creation Science Update. Posted on icr.org August 26, 2013, accessed February 1, 2015.
4. Tomkins, J. 2015. Honey Bee Orphan Genes Sting Evolution. Creation Science Update. Posted on icr.org February 19, 2015 accessed March 13, 2015.

*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/8673

출처 - ICR News, 2015. 4. 6.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6138

참고 : 5535|5991|5786|5731|5099|4004|4656|5510|5743|6105|4549|6074|6002|6126

미디어위원회
2015-04-09

RNA 편집 : 새로운 차원의 초고도 생물복잡성 

(RNA Editing: Biocomplexity Hits a New High)

by Jeffrey P. Tomkins Ph.D.


     유전체(genome)가 처음 발견되었을 때, 진화론적 분자생물학의 설명은 유전정보는 일관되게 DNA에서부터 RNA로 단백질로 전달된다는 것이었다. 그러나 이제 RNA 정보는 다양한 메커니즘들에 의해서 변경될 수 있음이 밝혀졌다. 그리고 오징어(squid) 유전학에 대한 새로운 연구는 이러한 프로세스 중 하나인, ‘RNA 편집(RNA editing)’이라 불려지는 과정은 전례 없는 수준의 초고도 생물복잡성(biocomplexity)을 밝혀내고 있었다.[1]

해파리에서 사람까지 모든 주요한 동물 그룹들은 단백질 암호 및 비암호 RNA 유전자들부터 복사된 RNA를 변경하기(modify) 위해서 놀라운 세포 기계 장치들을 사용한다. 그러한 시스템들 중 발견된 최초의 것 중 하나가 ‘선택적 접합(alternative splicing, 선택적 재조합, 선택적 이어붙이기)’이라는 것이다. 거기에서 하나의 단일 유전자는 그것의 모듈식 구성요소들을 추가, 제거, 중복시킬 수 있으며, 심지어 완전히 별도 유전자의 생성물들과 결합할 수도 있다.[2] 따라서 단일 유전자는 다양한 일련의 RNAs 변이체(RNA variants)들을 만들어낼 수 있었던 것이다. 그래서 RNA가 단백질을 만들기 위해서 번역될 때, 많은 다른 형태의 단백질들이 만들어질 수 있었다.


선택적 접합이 이루어내는 믿을 수 없을 정도의 다양성에 추가하여, ‘RNA 편집(RNA Editing)’이라고 불리는 역동적인 RNA 변경의 또 다른 형태가 존재한다는 것이 발견되었다. 커다란 덩어리의 염기서열을 뒤섞는 선택적 접합과 같지 않게, RNA 편집은 단일 염기(single bases)를 타켓으로 한다. 동물에서 RNA 편집의 가장 일반적인 유형 중 하나는 아데노신 염기(adenosine base)의 이노신 염기(inosine base)로의 변경(A-to-I editing)이다. 이오신 염기는(이것은 표준 유전암호의 부분이 아님) 단백질이 만들어지는 리보솜(ribosome)에서 실제로는 구아닌 염기(guanine base)로서 해석된다. 암호 및 비암호 RNAs 모두에서 이러한 타입의 편집은 유전자 발현에서 막대한 영향을 끼치는 것이 발견되었다.[3] 덧붙여서, 단백질 암호 부위 전사체의 변경은 단백질군(proteome)이라 불리는 세포의 전체 단백질들의 역동적인 다양성을 창출해내는 또 하나의 시스템이 되고 있었던 것이다.[4]


지금까지 RNA 편집에 대해 잘 연구된 동물 사례들은 포유류와 파리였다. 그러나 상당히 낮은 수준에서 발생되는 것으로 생각됐었다.[5] 그러나, 새로운 한 연구는 오징어(squid)에서 일어나고 있는 RNA 편집을 보고했는데[1], 연구된 대부분의 단백질들은 RNA 편집에 의해서 영향을 받고 있었다.[1] 사실, 연구자들은 A-to-I RNA 편집이 오징어의 대부분의 생화학 경로(biochemical pathways)들에서 널리 영향을 미치고 있음을 발견했다. 특히 오징어의 신경계에 관련된 경로들에서 그랬다. 다른 보고들도 RNA 편집이 사람과 다른 포유류의 신경계가 적절한 기능을 하는데 있어서 매우 중요하다는 것을 입증해오고 있다.[6, 7]


고도로 전문화된 신경계와 커다란 축삭(axons, 신경세포 섬유)을 가지고 있는 오징어는 신경계가 어떻게 생리학적으로 작동되는지를 연구하는데 있어서 수년 동안 모델 동물이었다. 이 새로운 연구 성과 덕분에, 특히 오징어의 번개처럼 빠른 근육 및 신경 반응과 관련하여, RNA 편집의 역할과 중요성은 더욱 명확하게 입증되었다. 그러나 오징어의 RNA 편집의 초고도 복잡성은 정말로 경이로운 것이었고, 다른 동물에서 이 정도 수준의 복잡성은 관측된 적이 없었다. 인터뷰에서, 선임 연구자인 엘리 아이젠버그(Eli Eisenberg) 박사는 말했다. ”우리는 RNA 편집이 유전정보 처리 과정에서 예외적인 역할을 수행하는 것이 아니라, 하나의 주요한 수행자라는 것을 입증했다. 그리고 오징어의 RNA 편집은 오징어의 전체 단백질군, 즉 어떤 시기에 유전체, 세포, 조직, 또는 생물체에 의해서 발현되는전체 단백질 세트를 극적으로 다시 재구성할 수 있음을 보여주었다.”[8]


오징어가 유전정보를 글자 그대로 ‘날아가면서’ 재암호화 할 수 있도록 하는, 그래서 그 환경에 빠른 적응 반응을 보일 수 있도록 하는, 이 놀라운 초고도 복잡성은 하나의 공학적 경이(engineering marvel)인 것이다. 이것은 RNA 편집과 결부된 모든 다른 복잡한 세포 정보 시스템의 연구에 진정 빛을 비춰주고 있는 것이었다. 이러한 초고도 생물복잡성이 무작위적인 복제 오류로 우연히 생겨날 수 있었을까? 그럴 수 없다. 오직 초월적 지혜와 능력을 가지신 창조주만이 이러한 경이로운 초고도 생물복잡성의 근원이 될 수 있는 것이다.    



References
1. Alon, S. et al. 2015. The majority of transcripts in the squid nervous system are extensively recoded by A-to-I RNA editingelife. DOI:10.7554/eLife.05198.
2. Roy, B., L. M. Haupt, and L. R. Griffiths. 2013. Review: Alternative Splicing (AS) of Genes As An Approach for Generating Protein Complexity. CurrentGenomics. 14 (3): 182-194. DOI:10.2174/1389202911314030004.
3. Chen, L. L. and G. G. Carmichael. 2008. Gene regulation by SINES and inosines: biological consequences of A-to-I editing of Alu element inverted repeats. Cell Cycle. 7 (21): 3294-3301.
4. Pullirsch, D. and M. F. Jantsch. 2010. Proteome diversification by adenosine to inosine RNA editing. RNA Biol. 7 (2): 205-212.
5. Nishikura, K. 2010. Functions and regulation of RNA editing by ADAR deaminases. Annu Rev Biochem. 79: 321-349. DOI:10.1146/annurev-biochem-060208-10525
1.
6. Slotkin, W. and K. Nishikura. 2013. Adenosine-to-inosine RNA editing and human disease. Genome Med. 5 (11): 105. DOI:10.1186/gm508.
7. Tariq, A. and M. F. Jantsch. 2012. Transcript Diversification in the Nervous System: A to I RNA Editing in CNS Function and Disease Development. Front Neurosci. 6: 99. DOI:10.3389/fnins.2012.00099.
8. Make Like a Squid and Transform. Tel Aviv University American Friends news release. Posted on aftau.org February 12, 2015.

*Dr. Tomkins is Research Associate at the Institute for Creation Research and received his Ph.D. in Genetics from Clemson University.


*참조 : Shimmering Squid Changes Color  (youtube 동영상)

https://www.youtube.com/watch?v=2MjU1gtAWGU

Squid and octopus camouflage (youtube 동영상)

https://www.youtube.com/watch?v=0b4tmbE5jj4


번역 - 미디어위원회

링크 - ICR News, 2015. 3. 2. 

출처 - http://www.icr.org/article/8649

미디어위원회
2015-03-27

후성유전체 연구는 세포에서 교향악단을 발견했다. 

(Epigenome Project Finds Symphony in Cells)

David F. Coppedge


     모든 세포들이 동일한 유전체(genome)를 가지고 있다면, 왜 그들은 다르게 보이고 다르게 행동하는 것일까? 후성유전체(epigenome)는 교향악단의 각 파트들을 지휘하고 있었다.

Nature 지의 특별 이슈는 후성유전체에 관한 것이었다. ENCODE 프로젝트(많은 유전자들이 어떻게 발현되는지를 이해하고자 했던 이전의 노력)를 수행하여 그 결과를 보고했던, 미국 국립보건원(National Institutes of Health, NIH)은 이제 REC(Roadmap Epigenomics Consortium) 프로젝트에 착수했다. Nature 지의 이번 이슈는 111명에 대해 이루어진 후성유전체 연구에 기초한 그 첫 번째 발견들이었다. REC 프로젝트는 유전자들의 스위치를 켜고 끄는 것이 무엇인지, 즉 유전자들의 행동을 제어하고 있는 것이 무엇인지를 이해하고자 하는 연구이다.  

각 세포들은 인간 유전체에 들어있는 22,000개의 유전자들 중 절반 정도만을 발현시킨다. 다른 유전자들은 유전자들을 증폭시키거나 억제시킬 수 있는 (유전자 너머에 있는) '후성유전적 인자(epigenetic factors)'들에 의해서 조절된다. 이들 인자들에는 DNA가 감겨져 포장되는 히스톤 단백질(histone proteins) 위에 메틸 꼬리표(methyl tags), 아세틸 꼬리표(acetyl tags), 촉진자(promoters), 증강자(enhancers) 및 다른 과정들이 포함된다. PhysOrg(2015. 2. 18) 지는 연구 결과들을 요약 보도하고 있었다. Nature 지는 10개의 기사와 논문들을 게재하고 있었다 :

‣ 5명의 과학자들이 다른 견해를 제시하고 있는, 후성유전체학(epigenomics)의 의미에 대한 개관과 포럼(overview and forum).

‣ 유전 및 질병을 이해하기 위한, 떠오르고 있는 후성유전학의 미래적 전망에 대해 사설(editorial).

‣ 111명의 인간 유전체에 대한 통합적 분석(integrated analysis).

‣ 사람의 조직을 가로지르는 유전자 발현의 차이에 관한 논문(paper about differences in gene expression).

‣ 줄기세포 분화 동안에 염색질 구조가 어떻게 재편되는가(how chromatin architecture is reorganized)에 대한 논문.

‣ 배아 줄기세포 분화 동안 전사요소 결합 역학(transcription factor binding dynamics)에 관한 논문.

‣ 신경 네트워크 형태를 해부하기 위한 후성유전학적 영향(epigenetic footprinting)의 사용에 관한 글.

‣ 후성유전학이 암의 돌연변이적 상황(mutational landscape of cancer)을 정의하는 방법에 관한 글.

‣ 후성유전학과 알츠하이머 병에 관한 글.


엔코드(ENCODE) 프로젝트처럼, 이 컨소시엄에서 진화론은 거의 기여하지 못하고 있었다. 단지 3개의 논문만이 진화를 언급했는데, 그것도 1)진화적으로 보존된 요소, 또는 2)이 연구는 진화 과정에 빛을 비춰주기를 희망한다 라는 정도였다. 대부분의 논문들은 후성유전체학의 복잡성으로 인해 감명을 받고 있는 것처럼 보였다. ”연구자들이 말했던 것처럼, 이러한 연구들은 사소한 작업이 아니다.” 편집자는 말했다. 이 단계에서도 연구자들은 무엇을 질문(연구)해야 할지를 발견하려고 애쓰고 있었다.

이 이슈들 중에서 가장 흥미로운 것은 케리 스미스(Kerri Smith)의 ”후성유전체 : 당신의 세포에 있는 교향악단(Epigenome: The symphony in your cells)”이라는 글이다. 거기에는 베토벤의 5번 교향곡을 연주하고 있는 오케스트라 단원들의 연주 동영상을 포함하고 있었다. 모든 연주가들은 같은 악보를 가지고 있다. 그러나 지휘자는 각 악기가 언제, 무엇을 연주해야하는지를 정확히 알고 있다. 이것은 간단히 설명될 수 있는 비유이다. 후성유전체는 명백한 지휘자를 가지지 못한 것처럼 보이는, 많은 부분들을 가지고 있다. 세포 내에 어떤 지휘자가 있는가? 그 질문에 대답하기 위해서는 많은 연구들이 필요할 것이다. 스미스는 끝을 맺고 있었다 : ”마치 베토벤의 교향곡처럼, 모두 함께 작동되고 있는 세포의 후성유전체는 그것이 얼마나 복잡한지, 얼마나 정교하게 배열되어 있는지를 입증해주고 있다.”
   


후성유전학(Epigenetics)에 대해서 소개하고 있는, 톰 우드워드(Tom Woodward)와 제임스 질스(James Gills) 박사의 YouTube 동영상 ”신비한 후성유전체: DNA 너머에 무엇이 있는가?(The Mysterious Epigenome: What Lies Beyond DNA)”을 참조하기 바란다. 후성유전학은 유전학(genetics) 자체만큼 커다란 학문으로 발전할 수 있는, 과학적 혁명의 분야가 되고 있다. 유전학이 지적설계를 가리킨다고 생각한다면, 후성유전학에서 어떤 것들이 발견될지 조금만 기다려보라. 유전학보다 더욱 복잡한, 초고도로 복잡한 정보들과 메커니즘들이 발견될 것이다. 암호들을 제어하고 있는 또 다른 암호들은 다윈의 무작위적 돌연변이-자연선택 메커니즘을 산산이 부숴버릴 것이다. 이미 엔코드 프로젝트는 ‘정크-DNA(junk-DNA, 쓰레기-DNA)’라는 진화론자들의 신화를 완전히 붕괴시켜버렸다. 진화론자들이 이해할 수 없어서, 불필요한 것으로 여겨졌던 DNA의 많은 부분들이 이제는 유전학을 이해하는 데에 핵심이 될 수도 있다. 연구자들이 다윈의 귀마개를 빼내자, 교향곡이 들리는 것처럼 말이다.              

 

번역 - 미디어위원회

링크 - http://crev.info/2015/02/epigenome-project-finds-symphony-in-cells/ 

출처 - CEH, 2015. 2. 12.

미디어위원회
2015-03-18

망막의 뒤로 향하는 배선은 최적의 설계였다 

: 나쁜 설계의 사례라던 진화론자들의 주장은 틀렸다.

(Backward Wiring of Eye Retina Confirmed as Optimal)

David F. Coppedge


      안구에서 뒤로 향하는 배선(backward wiring)은 가장 우수한 성능을 갖도록 하는 설계 방식임이 확인되었다.

미국 물리학회(American Physical Society, 2015. 3. 5)의 보도 자료에 따르면, ”거꾸로 연결되어 있는 안구의 미스터리(mystery of reverse-wired eyeball)”가 해결되었다는 것이다. 이스라엘 기술 연구소인 테크니온(Technion)의 에레츠 리박(Erez Ribak)이 이끄는 연구팀은 최초로 왜 광수용체(photoreceptors)들이 뒤얽혀 있는 뉴런의 뒤에 배치되어 있는지 그 이유를 밝혀냈다고 믿고 있었다.

쥐를 가지고 한 이전의 실험에서, 망막(retina)에 분포하는 대사성 세포의 한 종류인 뮬러 신경교세포(Müller glia cells)가 망막에서 빛의 분산을 유도하여 초점을 맞추는데 필수적인 역할을 담당하는 것을 제시했었다. 이것을 확인하기 위해서, 리박과 그의 동료들은 색깔이 이러한 대사성 세포에 집중되는지 여부를 알아보기 위해서 모델 쥐에서 체외 실험과 컴퓨터 시뮬레이션을 실시했다. 그들은 망막 조직의 3차원 시각을 만들어내기 위해서 공초점 현미경(Confocal Microscopy)을 사용했고, 세포들이 실제로 광수용체들로 빛을 모으는 것을 발견했다.

”지금까지 사람들이 믿고 있는 것처럼, 망막은 그냥 간단한 감지기와 신경영상처리 장치만은 아니었다. 망막의 광학적 구조는 시력 목적을 위해 최적화되어 있었다.”라고 리박은 덧붙였다. 빛을 모으는 장치이자, 도파관(waveguides)으로 작동하는 뮬러 신경교세포의 발견은 2007년 5월로 거슬러 올라간다. (cf. 7/23/14).


‘뒤로 향하는’ 배선은 진화론자들에 의해서, 창조주가 설계하셨다면 결코 눈을 이런 식으로 설계하지 않으셨을 것이라고 주장하면서, 오랫동안 형편없는 설계(bad design)에 대한 증거로서 선전되어왔다. 자연선택은 작동되는 무언가를 단지 얻기 위해서, 그냥 부품들을 대충 꿰맞추는 '땜장이(tinkerer)'이기 때문에, 그러한 구조는 진화된 것이 틀림없다고 주장해왔던 것이다.


이제 새로운 연구에 의하면, ‘뒤로 향하는’ 배선은 최적의 구조라는 것이다. 그러나 놀랍게도 망막내 최적의 구조를 발견했다는 동일한 기사에서, 그것을 진화의 결과로 돌리고 있었다. 보도 자료는 다음과 같이 시작하고 있었다 :

실용적 입장에서, 인간 눈의 배선은 이치에 맞지 않는다. 척추동물에서 광수용체는 눈 뒤쪽에 있는 뉴런의 뒤에 위치해 있어서, 결과적으로 신경섬유에 의해 빛이 흩어져(분산되어) 우리의 시력을 흐릿하게 만든다. 최근에, 이스라엘의 기술 연구소인 테크니온의 연구자들은 이렇게 형편없는 것처럼 보이는 배열이 생물학적 목적이 있었음을 확인했다.

그것이 리박의 관점인지, 또는 진화론에 호소하고 있는 보도자료의 기자에 의해서 쓰여진 것인지는 분명하지 않다. 그의 연구결과는 2015. 3. 5일, 텍사스주 샌안토니오(San Antonio)에서 개최된 APS 회의에서 발표되었다.[5]


The Conversation(2015. 3. 14) 지에서, 리박은 뒤로 향하는 배선을 가진 눈이 어떤 좋은 점이 있는지, 그 이유들을 설명하고 있었다. 새로운 것은 그러한 배열의 망막은 색깔을 인식하는 데에 있어서 최적의 방법이라는 것이다. 낮에는 청색의 빛이 우세하기 때문에, 그것을 증폭시킬 필요가 없다. 그래서 대부분의 청색 파장의 빛은 안구와 망막혈관에서 간상체(rods, 간상세포)로 분산된다. 그것이 망막에서 청색 감지 원추체(blue-sensitive cones)의 수가 적은 이유이다. 그러나 녹색과 적색은 증폭될 필요가 있다. 기니피그의 망막과 컴퓨터 모델을 사용한 실험은 놀라운 결과를 보여주었다. :

추가 컴퓨터 시뮬레이션에 의하면, 녹색과 적색은 뮬러 신경교세포(glial cells)에 의해서 그들의 각 원추체(cones, 원추세포) 안으로 청색 빛보다 5~10배 더 집중(concentrated)됨을 보여주었다. 대신 과도한 청색 빛은 간상체 주변으로 분산되었다...

그 결과를 보는 것은 쉬웠다. 우리는 망막의 각 층에서 빛은 고르게 분산되지 않았으며, 몇몇 점에서 집중됨을 보았다. 이러한 점들은 층에서 층으로 계속됐다. 그래서 망막의 입구로부터 감지 층에 있는 원추체 아래로 연장된 빛의 기둥을 만들고 있었다. 빛은 이들 기둥에서 평균 강도에 비해 10배는 더 집중되었다.

더욱 흥미로운 사실은 뮬러 신경교세포에 의해서 최선으로 유도된 색깔은 원추체의 색깔과 매우 잘 일치된다는 사실이었다. 원추체는 간상체만큼 민감하지 않다. 그래서 이 부가적인 빛은 그들에게 (낮은 수준의 빛에서도) 더 나은 기능을 부여한다. 한편, 뮬러 신경교세포에 의해서 잘 포착되지 않는 청색 빛은 인근에 있는 간상체 위에서 분산된다.

이러한 결과는 뮬러 신경교세포의 크기와 밀도가 눈이 감지하는 색깔과 일치되도록 눈의 망막은 최적화 되어 있음을 의미하는 것이다. 이러한 최적화는 낮 시간 동안 색깔을 인식하는 것을 증강시켜준다. 반면에 야간에 겪을 불편을 최소화하고 있다. 또한 그 결과는 밝은 조명하에서 동공이 수축할 때 최고도로 작동된다. 그리고 색깔을 더 명확하게 인식하도록 해준다.

아마도 망막이 잘 설계되었다는 최고의 증거는 연구자들이 그것을 모방하려는 시도에서 확인될 수 있을 것이다. PhysOrg(2015. 2. 18) 지에서 한 연구기관은 ”생물학적 망막처럼 작동하는 이미지 센서(image sensor)”를 만들기 위해 시도하고 있다는 것이다. 인터뷰에서 그들은 ”우리의 센서는 '동적 시각인식 센서'(Dynamic vision sensor, DVS) 원리에 기초한 것으로, 생물학적 망막이 작동하는 방식으로부터 영감을 얻었다.”라고 말했다. 그렇지만 망막을 모방하는 것은 매우 어렵다. ”실제 생물학적 망막은 더할 나위 없이 복잡하며, 이웃과 의사소통을 하는 많은 종류의 화소(pixels)들을 가지고 있다”라고 그는 설명한다. ”그러한 속성은 매우 복잡해서, 표준 CMOS 기술로 개발하는 것은 불가능할 것 같다”는 것이다. 그렇다면, 어떻게 지성도 없고, 방향도 없고, 맹목적인, 무작위적인 진화 과정을 통해서 생겨난 것이, 최고 수준의 엔지니어들이 목적과 계획을 가지고 설계할 수 있는 능력을 넘어서는, 훨씬 더 뛰어난 이미지 센서일 수 있었단 말인가?

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진화론자들은 늘상 ”동전의 앞면이 나오면 내가 이기고, 뒷면이 나오면 네가 진다”는 전략을 사용하고 있다. 최적으로 보이지 않는 구조의 경우에 진화론이 이긴다. 그리고 최적으로 보이는 구조의 경우에도 진화론이 이긴다. 그들은 준비되어있는 말장난 속임수로 어떤 상황에서도 진화론이 이기는 것이다. 진화론은 목적론을 배제시키지 않았는가? 돌연변이는 방향도 없고, 목적도 없는, 무작위적인, 복제 오류 아닌가? 최적을 향해 진행되어 나아가는 진화는 없다. 나쁜 설계로 주장하다가, 이제는 최적의 구조임이 밝혀지자, 이것도 진화의 결과라고 왜곡하고 있는 진화론자들의 속임수에 넘어가지 말라.


지혜로운 사람이었던 솔로몬은 ”듣는 귀와 보는 눈은 다 여호와께서 지으신 것이니라” (잠언 20:12)고 말했다. 하나님께서 최적의 시력을 위해, 광수용체 위로 빛의 분산을 줄이고 집중시키기 위해서, 어떻게 눈의 구조를 설계하셨는지를 아는 데에 거의 3,000년이 걸렸다. 우리는 시각계가 무작위적인 과정에 의해 어쩌다 만들어졌다는 진화론자들의 거짓말을 믿을 것이 아니라, 겸손히 창조주께 경배를 올려드려야 하는 것이다.


*관련 글 : Evolutionists Can't See Eye Design (2016, Acts & Facts. 45 (10)).
http://www.icr.org/article/9589


번역 - 미디어위원회

링크 - http://crev.info/2015/02/backward-wiring-of-eye-retina-confirmed-as-optimal/ 

출처 - CEH, 2015. 2. 27.

미디어위원회
2015-03-03

꿀벌의 고아유전자는 진화론을 쏘고 있었다. 

: 진화적 조상 없이 갑자기 등장하는 독특한 유전자들. 

(Honey Bee Orphan Genes Sting Evolution)

by Jeffrey P. Tomkins Ph.D.


     고아유전자(orphan genes)라고 불리는 한 중요한 타입의 유전자 데이터가 꿀벌(honey bees)에서 보고되었다.[1] 고아유전자는 유전체(genome)가 진화했다는 주장과 충돌한다. 그리고 그들은 단일 유형의 생물체에 독특한 특성인, 표현형의 새로움(phenotypic novelty)이라는 진화론적 수수께끼와 직접적으로 연결되어 있다.


많은 생물들은 유사한 생화학적 기능을 가지는 단백질들을 암호화하고 있는, 유사한 일련의 유전자들을 가지고 있다. 공통적 유전자 암호는 같은 환경에서 살아가는, 그리고 비슷한 생활 패턴을 가지고 있는 생물들에서 예측될 수 있는 의도적으로 설계된 특성일 수 있다. 이러한 공통 유전자들에 더하여, 여러 종류의 생물들은 고아유전자라 불리는 독특한 일련의 유전자 염기서열들을 또한 가지고 있다. 고아유전자들에 관한 한 리뷰 논문에서, 저자들은 말했다. ”유전체 비교 분석에 의하면, 지금까지 연구된 모든 분류학적 생물 그룹들은 다른 종들에서 유사성이 확인되지 않은 10~20%의 유전자들을 가지고 있음을 가리킨다.”[2]


고아유전자는 생물의 생활양식과 환경과의 상호작용과 관련된 특별한 적응(새로운 표현형)에 관여하는, 특별한 생물학적 과정과 특성에서 극히 중요하다는 사실이 점점 더 많이 발견되고 있다.[1, 3] 동물의 기원에 관한 진화 모델의 문제점은 이러한 완전히 새로운 DNA 염기서열과 독특한 특성이 어떠한 진화론적 조상의 흔적 없이, 완벽한 기능을 가진 채로, 갑자기 나타난다는 것이다. 이전 ICR 글에서, 물고기와 곤충들의 유전체에 관한 여러 최근 논문들은, 이러한 반-진화론적인 고아유전자들이 심각한 문제가 되고 있음을 보여줬었다.[4] 그러나 이제 이 새로운 꿀벌 유전자 연구는 어떻게 고아유전자들이 새로운 다양한 적응 특성과 폭넓게 연결되어 있는지를 보여주는 최고의 연구 성과가 되고 있었다.


꿀벌은 새로운 표현형에 고아유전자가 관여하는 역할을 이해하기 위한 하나의 이상적인 시스템이다. 전 세계에는 2만 종 이상의 꿀벌들이 있지만, 그들 대부분은 사회적이지 않다. 사회적 꿀벌에서 여왕벌은 알을 낳고, 여러 일벌들이 집단이 유지되도록 특화된 임무들을 수행하며, 큰 군집을 이루고 살아간다. 이와 같은 복잡한 사회적 시스템을 용이하도록 해주는 특화된 신체기관은 대시선(mandibular glands)과, 집단의 구성원들 간의 의사소통을 원활하게 해주는 페로몬(pheromones, 공기 중 화학 메시지)을 만드는 나사노브선(Nanasov glands)이다. 특별한 하인두선(hypopharyngeal glands)은 어린 성장 중의 꿀벌을 위한 먹이 생산에 관여한다. 이들 독특한 선들은 독립적인 꿀벌 종들에게서는 잃어버렸거나, 어떤 다른 목적을 수행한다.[1] 덧붙여서 사회적 꿀벌에서 침의 화학은 척추동물에 대항하여 방어하도록 특화되었다. 반면에 독립적 꿀벌에서 침의 화학은 무척추동물과의 전쟁을 위해 특화되었다. 사회성과 관련된 다른 고도로 특화된 특성들은 꿀벌의 더듬이(antennae)에서도 마찬가지로 발견된다.


밝혀진 바에 따르면, 사회적 꿀벌(Apis mellifera)에서 독특한 고아유전자들은, 유전자 발현이 각 구조에서 특별히 측정되고 정량화된, 앞에서 언급했던 모든 다른 선(glands)들과 장기들에서 중요한 역할을 수행하고 있었다. 심지어 뇌와 중장(midgut)에서도 상당한 수준의 고아유전자 발현이 포함되어 있음이 발견되었다. 이것은 꿀벌의 독특한 사회적 행동 및 식사에 비추어볼  때 이치에 맞는다. 그리고 고아유전자들이 특별한 장기에서 독특하게 발현되고 있을 뿐만 아니라, 먹이조달(forager)과 돌봄(nurse)의 일 사이의 유전자 발현 차이에도 중요한 역할을 하는 것이 발견됐다. 꿀벌은 처음에는 동일한 유전체를 사용하여 성장하고 발달하지만, 후성유전학적 변화(epigenetic changes, 염색체에 화학적 꼬리표를 부착시키는 일)는 그들을 집단 내에서 두 다른 특별한 사회적 역할을 수행하도록 다양화되는 것을 허락하고 있었다.[5]


이러한 고아유전자들과 놀라운 생물-특화 특성은 진화론에 도전할 뿐만이 아니라, 창조론자들에게 창조된 종류(kinds)와 관련된 유전적 구조의 패턴을 이해하는 것을 도와준다. 꿀벌과 다른 유형의 곤충들 사이에 분명한 유전적 차이는 진화론을 거부한다. 그리고 고아유전자를 이해하는 것은 창조된 벌 종류 내에서 다양성을 분류하는 데에, 그리고 유전체의 설계 패턴을 이해하는 데에 유용한 도구로 입증될 수도 있을 것이다.
 


References

1. Jasper, W. C. et al. 2015. Large-Scale Coding Sequence Change Underlies the Evolution of Post-developmental Novelty in Honey Bees. Molecular Biology and Evolution. 32 (2): 334-46.
2. Khalturin, K., et al. 2009. More than just orphans: are taxonomically-restricted genes important in evolution? Trends in Genetics. 25 (9): 404–413.
3. Tautz, D. and T. Domazet-Loso. 2011. The evolutionary origin of orphan genes. Nature Reviews: Genetics. 12 (10): 692–702.
4. Tomkins, J. 2013. Newly Discovered 'Orphan Genes' Defy Evolution. Creation Science Update. Posted on icr.org on August 26, 2013, accessed February 1, 2015.
5. Herb, B. R., et al. 2012. Reversible switching between epigenetic states in honeybee behavioral subcastes. Nature Neuroscience. 15 (10): 1371-1373.

*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/8647 

출처 - ICR News, 2015. 2. 19.



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