[명경재의 DNA세계] DNA 만능시대

입력 : ㅣ 수정 : 2017-11-07 00:14

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명경재 기초과학연구원 유전체항상성 연구단장
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▲ 명경재 기초과학연구원 유전체항상성 연구단장

“DNA 완벽 교체한 새로운 자동차”, “소비 DNA와 소비 트렌드 집중 해부”, “화장품에 DNA를 담다”, “DNA를 보호하는 화장품”. 그야말로 DNA 만능시대라고 할 정도로 우리는 요즘 ‘DNA’라는 단어를 너무나 많이 듣고 산다. DNA가 제품의 기능을 향상시키고 디자인에 영향을 줄 것 같은 많은 문구가 넘쳐 나고 있다. 도대체 DNA가 뭐기에 이렇게 많은 분야에서 과다할 정도로 사용되는 것일까.

사람은 오래전부터 인간을 인간으로, 침팬지를 침팬지로, 개를 개로, 고양이를 고양이로 결정하는 무엇인가가 몸속에 있다는 것을 어렴풋이 눈치채고 있었다. 침팬지가 새끼로 개나 고양이를 낳지 않는 것으로 보아 생명체는 세대를 지나도 그 생명체의 특성을 그대로 유지하도록 결정하는 무엇인가가 있음을 알고 있었다는 말이다. 이를 유전 정보로 정의하고 이것이 어디에 있는지 밝히고자 지난 20세기에 많은 연구가 있었고 결국 그 답이 DNA에 있다는 것을 알게 됐다.

DNA는 ‘디옥시리보 핵산’의 줄임말이다. 모든 생명체는 DNA를 통해 유전 정보를 주고받기 때문에 DNA 없이는 종을 유지할 수도 살아갈 수도 없다. 유전 정보인 청사진이 DNA 안에 들어 있다는 것이다.

많은 기업이 자신들의 제품이 완전히 변화했을 때나 소비심리의 결정 등 새로운 청사진을 제시한다는 개념으로 DNA라는 단어를 사용하는 이유도 이 때문이다. 또 인체에서 가장 중요한 물질인 DNA를 보호해야 한다는 인식을 이용해 화장품이나 건강식품 같은 제품을 만드는 기업들은 자신들의 상품을 광고하기도 한다.
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과학에 조금이라도 관심이 있는 사람이라면 DNA 하면 영국의 과학자 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭을 떠올린다. 두 사람은 DNA의 이중나선 구조를 밝혀낸 것으로 잘 알려져 있다. DNA의 존재 자체는 이들이 DNA 구조를 밝힌 1953년보다 훨씬 전인 1869년에 스위스 과학자 프리드리히 미셰르에 의해 발견됐다. DNA가 생명체의 유전정보를 가지고 있다는 것은 1944년 캐나다 과학자 오즈월드 에이버리가 처음 주장했고 1952년 미국의 앨프리드 허시, 마사 체이스의 실험으로 증명됐다.

특히 허시·체이스의 실험은 이전까지 유전정보가 어떤 물질에서 유래됐는지에 대한 의문에 종지부를 찍었다. 이 실험은 박테리아에 자신의 유전정보를 주입하여 살아가는 박테리오파지가 DNA를 박테리아에 넣는 것을 관찰한 것으로 그때까지 많은 과학자가 가지고 있던 ‘유전정보는 단백질에 있다’는 생각을 바꾼 생명과학의 역사적 사건이었다.

DNA의 유전정보 저장은 컴퓨터에 정보를 넣는 개념과 비슷하다. 컴퓨터의 정보는 0과 1의 조합으로 이루어져 있다. 이와 유사하게 DNA는 4개의 조합으로 정보를 저장한다. 각각은 DNA의 염기의 종류에 따라 결정된다. 우리가 컴퓨터에 0과 1을 다른 조합으로 써서 정보를 저장하듯이 생명체는 DNA에 네 개의 염기인 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 티민(T)을 가지고 이들의 조합적인 나열로 정보를 저장한다. 이렇게 네 개의 염기로 구성된 정보를 이중나선이라는 구조로 생명체 안에서 안정적으로 보호하고 있는 것이다.

두 가닥의 DNA가 서로 포개져서 안정적으로 존재하는데, 이때 염기는 두 가닥의 DNA 안쪽에 위치한다. DNA는 안쪽의 염기들끼리의 상호 수소결합으로 안정화되는데 아데닌은 티민과, 구아닌은 시토신과 서로 마주 보며 수소결합을 한 구조를 만든다. 이러한 안정적 구조인 DNA 이중나선을 만들게 되므로 생명체는 스스로 특징을 결정 짓는 정보를 저장한다.

과학의 개념과 용어는 오랜 기간에 걸친 과학자들의 실험과 연구결과로 탄생한 것들이다. 그래서 과학적 개념과 용어를 사용할 때는 정확한 조건에서 사용해야 하는 것이 맞다. 기업들이 소비자들을 현혹시키려고 상품을 그럴듯하게 포장하기 위해 과학용어나 개념을 마구잡이로 사용해 훼손하는 것은 문제가 아닐까.
2017-11-07 29면
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