진화론과 관련된 유전학의 발전
다윈이 1859년 <종의 기원>에서 발표한 진화론은 한 조상으로부터 여러 종이 기원했음을 과학적이고 포괄적으로 체계화한 이론이었다. 진화론은 인간에게 부여된 영적이고 예외적인 지위를 박탈, 종교적 신념에 기반했던 당시 사회에 큰 충격을 주었다
쏟아지는 진화의 흔적을 보여주는 "화석" 그리고 발전한 유전자 과학 기술이 보여주는 나무, 동물, 인간 유전자 지도의 유사성은 진화론을 거부할 수 없게하였다. 결국 교황청을 비롯한 성공회 등 기독교 일부에서는 "진화론"을 받아들일 수 밖에 없었다. 그러나 아직도 많은 기독교인들은 진화론을 거부하고 있다.
진화론 발표 이후 과학자들이 진화의 실질적인 주체가 되고 있는 유전자를 연구하는 유전학의 발전단계를 간단하게 살펴보면 다음과 같다.(위키피디아 참조)
1890년대 그레고어 멘델은 그의 유명한 완두콩 시험을 통해 멘델의 유전법칙을 발견하였다. 이 법칙의 발견으로 멘델은 현대 유전학의 아버지로 불린다. 1889년 휘호 더프리스가 멘델이 제시한 유전학 개념의 용어를 정리하여 유전형질, 발현형질과 같은 용어를 고안하였다. 유전자(덴마크어: Gene)라는 용어는 덴마크의 유전학자 빌헬름 요한센이 최초로 사용하였다.
유전자(遺傳子)는 유전의 기본단위이다. 모든 생물은 유전자를 지니고 있다. 유전자에는 생물의 세포를 구성하고 유지하는데 필요한 정보가 담겨있으며 생식을 통해 자손에게 유전된다. 현대 유전학에서 유전자는 "게놈 서열의 특정한 위치에 있는 구간으로서 유전형질의 단위가 되는 것"으로 정의된다
1900년대에 이르러 토머스 헌트 모건은 유전자가 염색체에 위치한다는 것을 발견하였다. 모건은 특정한 유전형질에 관여하는 유전자가 염색체의 특정한 위치에 자리잡고 있다는 사실도 밝혀내었다. 1928년 모건은 초파리를 이용하여 최초로 유전자 지도를 제작하였다.
1941년 조지 웰스 비들과 에드워드 로리 테이툼은 돌연변이가 대사회로의 이상에 의해 발생한다는 것을 발견하였다. 그들은 이를 보다 연구하여 하나의 유전자는 하나의 효소를 지정하여 생성한다는 사실을 발견하였다.
1944년 오즈월드 에이버리, 콜린 먼로 매클라우드, 매클라인 매카시는 DNA에 유전자 정보가 있음을 밝혀냈다.
1953년 제임스 D. 왓슨과 프랜시스 크릭이 DNA의 구조를 밝혀내었다. 이로서 하나의 효소를 지정하는 하나의 유전자는 사실상 DNA의 염기서열에 의한 것이라는 것이 밝혀졌다. 즉, DNA의 염기서열이 RNA에 의해 전사되고 리보솜에 전달되면 그로부터 지정된 아미노산 서열의 결합이 이루어져 효소와 같은 단백질이 만들어지게 되는 것이다.
1972년 월터 피어스의 연구팀은 박테리오파지 MS2를 이용하여 최초로 유전자 서열을 판독하였다.
유전자 전체의 서열을 게놈이라 한다. 2007년 8월 햅맵 프로젝트는 인간의 게놈 지도를 판독하였다. 개체차를 반영한 인간의 게놈 판독 결과는 2008년 네이처에 발표되었다.
* 기생유전자의 발견
독일의 튜빙겐 (Tubignen)에 위치한 막스 플랑크 발달생물학 연구소 (Max Planck Institute for Developmental Biology)의 연구자들은 신체의 유전자가 아닌 기생 유전요소에 의해 만들어진 단백질 (L10RF1p)의 구조를 발견했다.
소위 <라인-1 레트로트란스포존 (Line-1 retrotranposon)>이라고 불리는 요소는 이동 가능한 유전요소로 자체적으로 증식할 수 있으며 많은 다른 위치에 있는 염색체 DNA에 삽입할 수 있다. 이 유전적 요소는 결합한 지점에서 유전정보의 혼란시키고 조직에 심각한 결과를 가져올 수 있다. 반면에 이러한 유전적인 결합은 유전적인 다양성으로 이어져 생물종의 진화의 선행조건이 된다.
L10RF1p 단백질의 구조를 통해 라인-1의 이동 메커니즘에 대해 정확한 조사를 수행할 수 있게 되었다. 이 연구는 레트로트란스포존과 레트로바이러스 (retrovirus) 사이의 관계에 대한 새로운 인식을 할 수 있게 되었으며 또한 인간과 동물의 진화과정에 대한 이해를 도울 수 있게 되었다.
(출처 : 한국과학기술정보연구원) 01/2009
쏟아지는 진화의 흔적을 보여주는 "화석" 그리고 발전한 유전자 과학 기술이 보여주는 나무, 동물, 인간 유전자 지도의 유사성은 진화론을 거부할 수 없게하였다. 결국 교황청을 비롯한 성공회 등 기독교 일부에서는 "진화론"을 받아들일 수 밖에 없었다. 그러나 아직도 많은 기독교인들은 진화론을 거부하고 있다.
진화론 발표 이후 과학자들이 진화의 실질적인 주체가 되고 있는 유전자를 연구하는 유전학의 발전단계를 간단하게 살펴보면 다음과 같다.(위키피디아 참조)
1890년대 그레고어 멘델은 그의 유명한 완두콩 시험을 통해 멘델의 유전법칙을 발견하였다. 이 법칙의 발견으로 멘델은 현대 유전학의 아버지로 불린다. 1889년 휘호 더프리스가 멘델이 제시한 유전학 개념의 용어를 정리하여 유전형질, 발현형질과 같은 용어를 고안하였다. 유전자(덴마크어: Gene)라는 용어는 덴마크의 유전학자 빌헬름 요한센이 최초로 사용하였다.
유전자(遺傳子)는 유전의 기본단위이다. 모든 생물은 유전자를 지니고 있다. 유전자에는 생물의 세포를 구성하고 유지하는데 필요한 정보가 담겨있으며 생식을 통해 자손에게 유전된다. 현대 유전학에서 유전자는 "게놈 서열의 특정한 위치에 있는 구간으로서 유전형질의 단위가 되는 것"으로 정의된다
1900년대에 이르러 토머스 헌트 모건은 유전자가 염색체에 위치한다는 것을 발견하였다. 모건은 특정한 유전형질에 관여하는 유전자가 염색체의 특정한 위치에 자리잡고 있다는 사실도 밝혀내었다. 1928년 모건은 초파리를 이용하여 최초로 유전자 지도를 제작하였다.
1941년 조지 웰스 비들과 에드워드 로리 테이툼은 돌연변이가 대사회로의 이상에 의해 발생한다는 것을 발견하였다. 그들은 이를 보다 연구하여 하나의 유전자는 하나의 효소를 지정하여 생성한다는 사실을 발견하였다.
1944년 오즈월드 에이버리, 콜린 먼로 매클라우드, 매클라인 매카시는 DNA에 유전자 정보가 있음을 밝혀냈다.
1953년 제임스 D. 왓슨과 프랜시스 크릭이 DNA의 구조를 밝혀내었다. 이로서 하나의 효소를 지정하는 하나의 유전자는 사실상 DNA의 염기서열에 의한 것이라는 것이 밝혀졌다. 즉, DNA의 염기서열이 RNA에 의해 전사되고 리보솜에 전달되면 그로부터 지정된 아미노산 서열의 결합이 이루어져 효소와 같은 단백질이 만들어지게 되는 것이다.
1972년 월터 피어스의 연구팀은 박테리오파지 MS2를 이용하여 최초로 유전자 서열을 판독하였다.
유전자 전체의 서열을 게놈이라 한다. 2007년 8월 햅맵 프로젝트는 인간의 게놈 지도를 판독하였다. 개체차를 반영한 인간의 게놈 판독 결과는 2008년 네이처에 발표되었다.
* 기생유전자의 발견
독일의 튜빙겐 (Tubignen)에 위치한 막스 플랑크 발달생물학 연구소 (Max Planck Institute for Developmental Biology)의 연구자들은 신체의 유전자가 아닌 기생 유전요소에 의해 만들어진 단백질 (L10RF1p)의 구조를 발견했다.
소위 <라인-1 레트로트란스포존 (Line-1 retrotranposon)>이라고 불리는 요소는 이동 가능한 유전요소로 자체적으로 증식할 수 있으며 많은 다른 위치에 있는 염색체 DNA에 삽입할 수 있다. 이 유전적 요소는 결합한 지점에서 유전정보의 혼란시키고 조직에 심각한 결과를 가져올 수 있다. 반면에 이러한 유전적인 결합은 유전적인 다양성으로 이어져 생물종의 진화의 선행조건이 된다.
L10RF1p 단백질의 구조를 통해 라인-1의 이동 메커니즘에 대해 정확한 조사를 수행할 수 있게 되었다. 이 연구는 레트로트란스포존과 레트로바이러스 (retrovirus) 사이의 관계에 대한 새로운 인식을 할 수 있게 되었으며 또한 인간과 동물의 진화과정에 대한 이해를 도울 수 있게 되었다.
(출처 : 한국과학기술정보연구원) 01/2009

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