LIBRARY

KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

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.

미디어위원회
2015-02-10

화학 원소 주기율표와 하나님의 질서 

(Atoms and God’s order in the fundamental building blocks of all substance. 

The Periodic Table of chemical elements)

Craig A. Perman 


    하나님의 창조의 아름다움과 구성은 우리 주변 어디에서나 볼 수 있다. 식물, 별, 동물, 바위, 공기, 물에서 우리가 관찰하는 모든 것들은 원자(atoms)로 알려진 90개의 자연에 있는 건축 블록으로 구성되어 있다. 질서는 원자로부터, 그리고 그것을 구성하는 하위 입자로부터 시작한다. 이러한 질서 정연함은 지적인 원인 없이, 사고나, 우연히 생겨난, 임의적이거나, 위험스러운 입자들의 조합이 아니다. 원자의 성질을 들여다보면, 창조의 경이로움을 분명히 살펴볼 수 있다. 하나님이 천지 만물을 창조하셨을 때, 그 분은 우주에 가장 작은 것이라 할지라도 질서를 부여하셨다. 왜냐하면 하나님은 어지러움의 하나님이 아니시기 때문이다(고린도전서 14:33).

Dream idea: Dmitri Mendeleev (1834~1907). <commons.wikimedia.org >

멘델레예프는 원소주기율표에서 규소와 주석 사이에서 틈새가 있음을 관찰하고, 그가 ‘에카실리콘(ekasilicon)’이라 불렀던 잃어버린 원소의 발견을 논문에서 예측했었다.

드미트리 멘델레예프(Dmitri Mendeleev, 1834-1907)는 꿈을 꾼 후에, 1869년에 원소들의 규격화된 조직(표)를 생각해냈던 러시아의 화학자이다.[1] ”나는 꿈속에서 한 표(table)를 보았는데, 거기에는 모든 원소들에 필요했던 공간이 있었다. 잠에서 깨어, 나는 즉시 종이에 그것을 적었다. 나중에 단지 한 군데만 수정이 필요했다”[2] 멘델레예프의 원소주기율표는 매우 가치있는 것이었다. 왜냐하면 그것은 모든 원소들의 배열에 대한 경향을 인식하도록 해주는, 원자들의 질량에 대한 가장 정확한 값을 나타내주고 있기 때문이었다.


멘델레예프는 주기율표에서 당시 알려진 65개의 원소가 불완전하지만, 화학의 핵심부에 위치할 것으로 보았다. 거기에는 원소들이 위치할 수 있는 공간이 있었는데, 당시에는 어느 누구도 그것을 발견하지 못했었다. 멘델레예프는 원소주기율표에서 규소(silicon)와 주석(tin) 사이에 틈새가 있음을 발견하고, 그가 ‘에카실리콘(ekasilicon)’이라 불렀던 잃어버린 원소의 발견을 논문에서 예측했다. 새로운 원소가 발견되고, ‘게르마니움(germanium)’으로 이름 붙여졌을 때, 그것의 성질은 멘델레예프가 예측했던 ‘에카실리콘'과 원자질량, 밀도, 융점에 있어서 거의 들어맞았다.



원소주기율표(The Periodic Table)

원소주기율표에서는 질서와 패턴을 분명히 볼 수 있는데, 과학의 도구로서 가장 강력한 것 중 하나이지만, 아마도 가장 이해되지 못하고 있다. 원자의 조직화된 구조는 예측 가능한 특성과 화학적 행동을 이끌고, 그래서 원자가 DNA와 같은 복잡하고 수많은 원자들로 되어있는 원소화합물을 형성하기 위해, 어떻게 다른 원자들과 결합하고 반응하는지를 예측할 수 있게 해준다. 원자는 주기성을 갖는데, 왜냐하면 아원자 입자가 각 원자에 더해지고 정렬되는 방식 때문이다. 때문에 그것들이 주기율표에 조직적으로 위치할 수 있는 것이다. 화학자들은 그들의 연구에서 이 주기율표를 사용하며, 누구나 창조주 하나님께로부터 온 구조적인 아름다움을 이해할 수 있다.


그 주기율표는 우리에게 많은 것을 말해준다. 가장 중요한 것은 원자의 종류로, 두 개의 문자 심볼로 독특하게 나타내지고, 그것의 어원적 의미(etymology)는 주로 라틴어와 그리스어 약어로 나타내거나, 혹은 그 원소의 발견자로부터 왔다. 그리고 한 원소 Z3의 원자수는 핵의 양성자 수와 동일하다. 그 원자의 무게는 핵에서 발견되는 중성자와 양성자의 총합이다.


   그림 1.

원소주기율표의 구성을 이해하는 것은 벅찬 일처럼 보일지 모르지만, 근본적인 이해는 원자 구조를 이해하고 나면 알 수 있다. 한 원자(atom)는 물질의 최소 단위인데, 그것은 특정 물질의 화학성분 모두를 가지고 있다. 이 물질은 바꾸어 말하면 한 원소(element)로 알려져 있는데, 화학적 수단으로 깨뜨리거나 다른 물질로 바꿀 수 없다. 한 원자의 구조는 핵속의 양성자와 중성자, 그리고 전자껍질(shells)로 알려진 특정 에너지 수준 안에서 핵 주변을 움직이는 전자들로 구성된다.


전자껍질은 또한 근본에너지 수준으로 불리며, K, L, M, 혹은 1, 2, 3으로 나타낸다. 이것은 다시 4개의 전자궤도인 s, p, d, f로 나뉜다(때로는 종속 전자껍질로 부름). 각각은 최대 2개의 전자를 붙잡을 수 있다. 첫 번째 가장 안쪽의 전자껍질 s는 두 개의 다른 전자를 붙잡을 수 있고, 두 번째 전자껍질은 8개(2s2+2pl) 전자를 붙잡을 수 있고, 3번째 전자껍질까지 18개(3s2+3pl+3d10)의 전자를 붙잡을 수 있다. 일반적인 공식은 n번 째 전자껍질은 원칙적으로 2n2의 전자를 잡을 수 있다. 원소의 원자 수가 증가함에 따라서 전자들이 시스템적으로 더해지고, 전자배치 원리(Aufbau principle)로 불리는 양성자가 핵에 더해지는 식으로, 특이적이고 질서정연한 방식으로 궤도에 더해진다. 이것은 일반적으로 바깥쪽을 채우기 전에 전자껍질의 안 쪽을 먼저 채운다. 전자들이 가장 낮은 에너지 공간 궤도를 우선적으로 채운다는 사실은 원소주기율표의 그 원소와 구조의 전자적 원자배열을 결정하는 토대가 된다. 그림 1은 전자껍질을 채우는 순서를 결정하는데 도움을 주는 간단한 도식이다. 이 도식에서 어떤 원자의 전자 배열이 결정될 수 있다. 궤도의 형태는 그림에서 보여주는 것처럼 그들 자신의 특징적인 모양을 가진다.

  그림 2.

주기율표에서, 열 1-7로 나타낸 수평의 주기는 수소(H)와 리튬(Li)으로 시작을 하고, 한 원자 내의 전자껍질의 수를 나타낸다. 수소는 한 개 전자와 한 개 양성자를 지닌 가장 단순한 원자이다. 리튬(Li)은 3개의 전자와 3개의 양성자와 4개의 중성자를 지닌 핵을 가진다. 한 원소의 화학적 성질의 1차적 결정요소는 전자껍질의 균형 혹은 최외각 층 전자이다.


주기율표의 왼쪽 측면에 있는 원자는 그들의 전자를 느슨하게 붙잡고 있는 것 같으며, 반면 오른쪽 측면의 원소들은(비활성 기체들은 예외로 하고[5]) 전자들을 쉽게 유치하여 다른 원소들과 쉽게 결합을 한다. 화학적인 반응이나 결합은 바깥쪽의 전자가 다른 원자와 공유할 때 생긴다. 수소로부터 무거운 원자의 조립은 질량수의 필요에 따라서 핵으로 양이온으로 충전된 양성자, 그리고 중성으로 충전된 중성자로, 하나하나씩 더해져 나간다. 각각의 양성자는 음이온으로 충전된 전자가 더해져 결합이 된다. 이러한 시스템적인 더해짐은 중성적인 원자 충전을 유지시켜, 비슷한 성질의 원소족, 예로써 불소(fluorine)로 시작되는 할로겐(halogens) 같은 족(family)을 만든다.

원자들은 그들의 조합(구성)에서 혼돈스럽지 않으며, 전자들은 전자궤도에 그리고 양성자와 중성자는 핵에 더해지는 방식으로 질서정연하게 배열되어 있다.

한 그룹, 혹은 원소의 족은, 수직 칼럼 1~18의 각각으로 나타나는데, 최외각 층 원자껍질의 전자 수를 가리킨다. 그룹 1을 아래로 내려가면, 수소 밑에 알칼리 금속인 리튬, 나트륨 등이 있으며, 그것은 화학반응의 의미에서 비슷한 화학적 성질을 가진다. 그들은 모두 물과 쉽게 반응하는 연질금속(soft metals)이다. 이것은 그들 모두가 쉽게 소실될 수 있는 하나의 느슨하게 연결된 전자를 가지고 있기 때문이다. 두 번째 그룹은 알카리 토금속(alkaline earth elements)으로 알려져 있는데, 베릴륨(beryllium)으로 시작되며, 쉽게 소실되는 2개의 전자를 가진다. 주기율표의 나머지 오른쪽으로 가로지르는 칼럼의 다른 원소들에 있어서도 동일하게 말할 수 있다. 전자와 원자의 수는 수소(H) Z=1로 시작하며, 가장 무거운 합성 원소인 우측 아래 구석의 Z-116 리버모륨(Lv)로 끝날 때까지 연속적이다. 무거운 합성 원소들은 또한 Z=118까지 발견될 수 있을 것이다.


주기율표 왼쪽의 가장 가벼운 원소로부터, 주기율표 우측의 가장 무거운 원자로 진행하면서, 원소의 어떤 특성은 앞에서 제시한 원소의 특성과 유사하다. 이러한 특성들은 그룹에서 2, 8, 18, 32의 규칙적인 간격으로 나타난다. 예로써 18 그룹의 원소 헬륨은 화학적 성질이 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논과 그 아래의 라돈과 유사하다. 크립톤과 크세논은 일부 화합물을 형성하지만, 불활성 가스로 알려진 그들은 불활성이거나 잘 반응하지 않는다. 그룹 17의 할로겐족으로 불리는 화학 족은 불소(Z=9), 염소(Z=17), 브롬(Z=35), 요오드(Z=53), 그리고 아스타틴(Z=85) 원소로 구성되어 있으며, 매우 활성적이고 전자를 수용함으로써, 그룹 1과 2의 원소들과 쉽게 결합한다.


결론

하나님이 조직하신 우주는 가장 작은 물질 단위인 원자에서조차 찾아볼 수 있다. 그것들은 모든 물질들을 구성하는 기본 빌딩 블록이다. 원자들은 그들의 조합에서 무질서하지 않으며, 전자들은 전자궤도에 더해지고, 양성자와 중성자는 핵에 더해지는 방식으로, 질서 정연하게 배열되어 있다. 이러한 주기적이고 예측 가능한 특성들은 우연히 생겨난 것이 아니라, 질서의 하나님이 창조하셨음을 가리키고 있는 것이다.

 

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References and notes
1.Garret, A. B., Lippincott, W.T., Chemistry A Study of Matter, Blaisdell Publishing Co., Watham, MA, 1968.
2.Sharpe, M.E., The Soviet Review Translations, Summer 1967, Vol. VIII, No. 2, p. 38, digitalcollections.library.cmu.edu.
3.Z from the German Zahl meaning number.
4.These letters originally came from description of lines in atomic spectra: sharp, principal, diffuse, and fundamental.
5.Noble gases all have filled orbitals and are in a stable configuration.
6.In chemistry, a synthetic element is a chemical element that does not occur naturally but is created artificially.


번역 - 문흥규

링크 - http://creation.com/atoms-and-gods-order 

출처 - CMI, 2014. 11. 9.

미디어위원회
2014-10-06

섬모충의 유전체는 극도로 복잡했다. 2 

: 유전체의 스크램블링과 암호화는 진화론을 거부한다. 

(Genome Scrambling and Encryption Befuddles Evolution)

Jeffrey Tomkins 


     섬모충(ciliates)이라 불리는 단세포 생물은 유전체 동력학과 복잡성에 대한 우리의 지식을 확장시키고 있다. 이제 새로 염기서열이 밝혀진 섬모충 유전체는 상상을 초월하는 수준의 독창적인 암호화 시스템과 결합된 프로그램된 재배열을 보여주고 있었다.[1]


단순한 생물에서 복잡한 생물로 진화됐을 것이라는 진화론적 예측과는 반대로, 단세포 생물인 섬모충은 놀라운 수준의 유전적 복잡성을 보여주고 있었다.[2] 섬모충 Oxytricha trifallax는 별도의 핵에 들어있는 두 개의 서로 다른 유전체를 가지고 있다. 대핵(macronucleus)은 극적으로 재배열되고 증폭되어 생물체의 일상적인 삶에 사용되는 데에 반하여, 소핵(micronucleus)은 치밀하고 압착되어 있고, 번식을 위해 사용된다.


두 마리의 Oxytricha가 유성 접합(sexual conjugation)을 수행한 후, 이전의 대핵은 본질적으로 사라지고, 새로운 섬모충의 발달 동안에 새로운 대핵이 소핵의 내용물로부터 형성된다. 여기에는 생식계열 DNA의 약 90%가 삭제되고, 남은 부분이 드라마틱하게 개편되어, 16000개의 나노염색체(nanochromosomes)로 불리는 새로운 염색체로 증폭되는 정교한 일련의 과정들을 포함한다.[3] 이전까지 과학자들은 섬모충의 유전체가 극적인 재조직(reorganization)을 진행하는 것을 알고 있었으나, 그 현상의 전체 중요성은 이해하지 못하고 있었다. 왜냐하면 단지 대핵의 염기서열만이 분석됐기 때문이었다.[3]   


최근의 연구에서, 연구자들은 Oxytricha trifallax의 소핵에 대한 염기서열을 분석했다. 그리고 그들은 상상을 초월하는 복잡성과 재배열을 발견하고는 깜짝 놀랐다. 새롭게 밝혀진 바에 따르면, 소핵의 생식계열 유전체는 225,000개 이상의 전구체 DNA 세그먼트로 분열된다. 이들은 새로운 대핵과 나노염색체(이들 대부분은 단 하나의 유전자를 포함한다)의 구축 동안에 대대적으로 정밀하게 재배열(rearranged, unscrambled) 된다. 그러나 그것은 점점 더 복잡해지는데, 이 과정에서 재구축된 유전자들의 대부분은 소핵의 유전체를 가로질러 분산되어 있는 수많은 개체 조각들로부터(심지어 어떤 것들은 그들의 방향과 거꾸로 되어있는 것들도 포함시켜) 발생한다.


그리고 이들 225,000개의 추가된 조각의 해독을 가능하게 할 수 있는 극도로 복잡한 유전체 암호화 시스템이 발견되었다. 이 과정은 대핵의 설계된 조각의 (암호화와 주소 시스템의 한 유형으로) 측면에 위치하는 특별한 지정 염기서열을 사용한다. 또한, 유전체 내에 암호화되어 있는 고도로 전문화된 RNA 안내자(RNA guides)가, 해독 시스템의 한 유형으로 이동되는 데에 필요한 특정 DNA 부분을 표시하는데 사용된다. 저자들은 말했다. ”대부분의 기능적 정보들은 MIC(소핵)에 암호화되어 있고, 대핵의 발달은 해독(decryption)의 한 과정이다.” 왜냐하면 심지어 유전자의 단백질 암호 영역도 또한 조각나기 때문에, ”대부분의 IESs(internal eliminated sequences, 내부적 제거 염기서열)는 엑손(exons)을 방해한다(84.7%). (그들의 제거는 유전자가 발현되기 위해서 엄격히 요구되는 사항이다).” 따라서, 절단 및 접합(slicing and splicing)의 전 과정에 오류는 허용되지 않으며, 그것은 오히려 고도로 복잡한 암호화 및 해독 시스템이 적절히 작동할 수 있도록 엄격하게 관여하고 있었던 것이었다.


이 시점에서 ”이 모든 복잡성이 가리키고 있는 것은 무엇인가?”라는 질문을 할 수 있을 것이다. 이 고도로 복잡한 시스템이 모두 무작위적인 자연적 과정으로 우연히 생겨났을까? 흥미롭게도, 연구자들은 또한 전구체 유전자 조각의 상당수가 모듈(modular) 식이었고, 더 많은 기능적 조합을 만들기 위해서 여러 다른 방법으로 재배열될 수 있다는 것을 발견했다. 보고서의 저자들은 말했다. ”이 근본적인 유전체 건축에서 발생하는 주목할 만한 특성은 MIC(소핵) 내에 있는 단 하나의 MDS(macronucleus destined sequence, 대핵으로 성장할 운명의 염기서열)가 여러 개의 서로 다른 MAC(대핵) 염색체에 기여할 수 있다는 것이다.”


이 연구 논문에서 가장 흥미로운 점 중의 하나는 진화라는 단어를 찾아볼 수 없다는 것이다. 분명히 복잡한 암호화 시스템과 결합된 대규모의 복잡한 유전체의 재배열은 진화론이 주장하는 것처럼 무작위적인 어떤 우연한 과정의 결과처럼 보이지 않는다. 단세포생물에서부터 사람까지 모든 동식물에 들어있는 생물복잡성과 극도의 공학기술들은 오직 초월적 지성과 능력의 창조주를 가리키고 있는 것이다.



References

1.Chen, X. et al. 2014. The Architecture of a Scrambled Genome Reveals Massive Levels of Genomic Rearrangement during Development. Cell. 158 (5): 1187–1198.
2.Tomkins, J. 2014. Ciliate Genome Reveals Mind-Bending Complexity. Creation Science Update. Posted on icr.org September 10, 2014.
3.Swart, E. S. et al. 2014. The Oxytricha trifallax Macronuclear Genome: A Complex Eukaryotic Genome with 16,000 Tiny Chromosomes. PLoS Biology. 11 (1): e1001473.

* 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/8359/ 

출처 - ICR News, 2014. 9. 24.



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