세포속의 고속도로

과학자들은 세포 속에서도 잘 닦여진 길과 특수한 트럭들을 발견하였다.
세포 속의 도로들 중에 잘 연구된 도로가 한 가지 있는데 과학자들이 미세소관(微細小管, Microtubule)이라 부르는 관이 있다(위 그림). 가느다란 관이란 뜻이다. 관 지름이 약25 nm(보통 사람 세포는 10,000 nm 정도임)인 이 미세소관은 세포의 전체적인 골격구조를 이루는 뼈대이기도 하고 물질들이 운반되는 도로로 사용 되기도 한다(그림 1). 마치미개발지에 도로가 생기면 새로운 도시가 생겨 나듯이 이 미세소관이 뻗어 나가면 세포의 기관들도 그 길을 따라 이동하게 되어 세포의 모습이 바뀌기도 한다. 또, 이 미세소관은 세포가 분열 될 때 중앙에 늘어 서 있는 염색체들을 양쪽으로 잡아 당겨 두 개의 새로운 세포가 만들어지는 과정에 관여하기도 한다(그림 1). 그런데 재미있는 것은 이 작은 관은 길이가 항상 고정되어 있는 것이 아니라 가변적이다. 필요에 따라 아주 짧은 시간에 길어지기도 하고 짧아지기도 하고 심지어는 일부는 아예 없어지기도 한다.

DNA 정보가 실물로

조그마한 가구나 아이들 장난감이나 운동기구 같은 것을 사면 꼭 해야 하는 귀찮은 일이 한 가지 있다. 설명서를 보고 부품들을 조립하는 일이다. 그런데 종종 부품 이름들이나 지침들이 익숙하지 않기 때문에 그 설명서를 따라 하기가 쉽지 않다. 대충 내 생각대로 했다가는 낭패를 보는 경우도 있다. 그런데 하나님의 형상들이 살아가는 일상적인 활동 중에 정보가 실물로 되어가는 이런 과정들이 있듯이 하나님께서 창조하신 세포 속에서도 그와 아주 유사한 일들이 진행되고 있다.

DNA가 많으면 진화된 생명체일까?

고등동물이나 하등동물이란 말이 있다. 어디까지가 하등 동물이고 어디서부터가 고등동물일까? 구조가 간단한 동물들을 하등동물이라고 부르는 것이 올바른 표현일까? 진화가 많이 되었다는 고등한 생명체는 DNA 정보를 더 많이 가지고 있을까?

동물 세포든지 식물 세포든지, 고등동물 세포든지 하등동물 세포든지, 모든 세포들은 일반인들이 상상할 수도 없게 복잡한 구조를 가지고 있다. 고등한 세포나 하등한 세포가 따로 없다는 말이다. 사람 세포의 평균 지름은 1 mm의 100분의 1정도 되기 때문에 아무리 눈이 좋은 사람도 맨 눈으로는 세포 한 개를 직접 볼 수 없다. 그런데 이렇게 작은 세포가 얼마나 복잡하느냐 하면 보잉 747같은 대형 비행기 200대 이상을 축소시켜서 그 세포 크기의 공간 안에 질서 있게 집어 넣어 놓은 상태와 비슷하다고 생각 하면 될 것이다. (이 비행기 한 대의 부품은 약 500만개, 세포한 개의 부품은 10억 개가 넘는다.)

DNA 먼저, 단백질 먼저?

“닭이 먼저냐, 달걀이 먼져냐?” 믿는 기독교인들에게는 너무나도 쉬운 질문이지만 진화를 믿는 사람들에게는 정말로 어려운 질문이다. 얼마 전 영국 과학자들은 달걀이 먼저라고 결론을 내렸었다(노컷뉴스 2006.05.26). 그러나 최근에 그 질문에 대한 답이 드디어 나왔다고 여러 국내외 신문들이 떠들썩하게 보도를 하였다. 달걀 만드는 데 필수적인 역할을 하는 ‘오보클레디딘-17(OC-17)’이라는 단백질이 난소에 있는 것을 확인하고 보니 달걀이 먼저가 아니라 닭이 먼저라는 것이다(The Sun, 2010.07.14).적잖은 크리스천들도 이 최근 기사에 흥분 되었던 것 같다. 성경과 반대되는 주장을 너무나도 많이 들어 온 터라 모처럼 성경과 같은 주장을 하는 과학자들의 말이 반갑고 믿음에 커다란 위안이 되었을 것이라 생각 된다. 그러나 여기에 과학을 대하는 크리스천의 중대한 실수가 담겨 있다.

생명체의 정보는 어디서 왔을까?

생명체의 정보인 DNA의 저장 방법이 사람의 방법과 유사한 시스템이기는 하지만 그 능력은 비교가 되지 않는다. 사람의 난자나 정자의 유전 정보의 총량 즉 게놈(genome)은 4 가지의 기본글자(A, T, C, G) 약 30억 개로 되어 있다. (난자와 정자를 제외한 일반 세포들은 60억 개의 정보를 가진다.) 이 30억 개의 정보를 빈칸 없이 MS-Word로 글자 크기 10, 한 줄 간격으로 쓴다면 약 100만 페이지 분량이며 성경책(1754 페이지) 570권 분량이다. 이렇게 엄청난 양의 정보가 약 1 m의 이중 나선 DNA에 들어 있다. 보통 세포의 지름이 약 0.01mm이고 DNA가 들어 있는 핵은 세포 공간의 약 10분의 1이므로 1 m의 DNA를 핵 속에 집어 넣으려면 얼마나 빽빽하게 접어야 할지 상상하기도 어렵다. 직경 2 mm의 쇠 구슬에서 DNA 굵기의 철사를 뽑는다면 지구를 33번 감을 수 있다고 하니 DNA의 정보 집적도가 얼마나 높은지 짐작이 갈 것이다.