Skip to content

 sandhills.jpg

네브래스카 사구



네브래스카의 사구(Nebraska Sandhills)에 사는 사슴 생쥐(deer mice)의 털 색은 글자 그대로 삶과 죽음의 차이가 될 수 있다. 그 영역을 서식지로 삼을 당시에 검은색 털의 생쥐들은 밝은 색의 사토에 대해 극명하게 드러나서 쉽게 포식자의 먹이가 되었다. 그러나 그 다음 8,000천 년에 걸쳐 그 생쥐들은 좀 더 밝은 털 색과 꼬리 부분 줄무늬에서의 변화 그리고 몸 전체의 색소 침착 정도에서의 변화로 새로운 위장(camouflage) 시스템을 발달시켜서, 그들의 새로운 서식지와 조화를 이룰 수 있게 되었다. 



dm.jpg


사슴생쥐


하버드 연구자들은 이 사슴 생쥐를 이용해서 진화에 대한 기본적 의문 중 하나, 즉 진화가 생물체에 극적인 변화를 일으키는 단일 돌연변이 즉, 커다란 도약에 의하는지 아니면 시간의 경과에 따라 누적되는 다수의 작은 변화의 결과인지에 대한 해답을 제공한다. 학술지 Science 에 3월 15일 실린 논문에서 리넨Catherine Linnen) 박사를 포함한 한 연구팀은 생쥐의 털 색에서의 변화가 단일 돌연변이의 결과가 아니라 하나의 유전자 내에서 일어난 적어도 9개의 별도의 돌연변이의 결과일 수 있다는 것을 확인했다. 



bh13_1_190_i1.jpg



유전자의 모형에 대한 설명

  유전자는 부모가 자식에게 특성을 물려 주는 현상인 유전을 일으키는 단위이다. 이는 소프트웨어적인 개념으로,
예를 들어 컴퓨터의 하드디스크에 들어 있는 프로그램과 같은 것이다. 여기에 비해 컴퓨터의 하드디스크처럼
유전자를 구성하는 물질 자체는 DNA가 된다. 유전자는 DNA를 복제함으로써 다음 세대로 이어진다.
DNA는 이중나선 형태를 띠고 있기 때문에 이 이중나선이 풀린 후 각각의 사슬이 연쇄적으로 다시
이중나선으로 합성됨으로써 DNA가 복제된다.

본질적으로 정보일 뿐인 유전자가 그 기능을 발휘하기 위해서는 발현이 되어야 한다.
발현은 DNA가 RNA에 복사되는 전사(transcription)와 RNA가 단백질로 바뀌는 번역(translation) 과정을 말한다.
이렇게 해서 만들어진 단백질이 생체 내에서의 온갖 작용을 일으킴으로써 유전자의 효과가 나타나게 된다.
이러한 과정은 DNA의 구조를 밝혀낸 생물학자인 크릭(F. Crick)이 중심원리라고 이름을 붙였다.
대부분의 경우에 유전자를 이루는 물질은 DNA지만 일부 바이러스의 경우에는 RNA의 형태로 유전자가 보존되어 있기도 하다.
[출처] 유전자 | 두산백과


이번 발견은 다수의 작은 유전적 변화에 작용하는 자연선택의 누적 효과(cumulative effect of natural selection)로 신속하고 극적인 변화가 초래될 수 있다는 것을 시사한다는 것이 논문의 제일 저자인 리넨 박사의 말이다. 이번 발견으로 아주 많은 생물체 그리고 그들의 환경 사이에 묘한 적합(uncanny fit) 즉, 적은 횟수의 커다란 변화 보다는 다수의 소소한 변화들에 대해 작용하는 자연선택으로 매우 정교하게 연마된 적응이 가능하다는 것을 이해할 수 있게 되었다는 것이다. 


놀랍게도 그러한 연마(honing)가 하나의 유전자에서 일어난다고 한다. 2009년 리넨 박사에 의해서 위장과 관련하여 어고티(agouti) 유전자의 역할이 처음으로 발견되었으며, 이 유전자는 많은 동물의 털의 색소침착에서의 변화에 관여한다. 예를 들어, 가축화된 모든 검은 고양이는 이 유전자에 DNA의 결실을 보이고 있다. 


dna.jpg


그러나 이 연구팀이 놀란 것은 그 유전자가 위장에 관여한다는 것이 아니라, 9개의 돌연변이 각각이 이 생쥐 털의 독특한 변화와 결부되어 있으며, 그 모든 새로운 돌연변이가 더 나은 위장 색으로 이어지고, 그리고 비교적 짧은 8,000년이라는 시간 프레임(timeframe)에 일어났다는 점이었다. 기본적으로 생쥐의 털 색을 더 밝게 하고, 더 위장되게 하는 이들 돌연변이 각각이 시간의 경과에 따라 축적되어온 것으로 보인다고 한다. 


연구팀은 이 생쥐 자연집단의 DNA를 그 돌연변이들을 중심으로 분석하여 그들 돌연변이가 실제로 유익한지 여부를 결정해서, 색 변화와 관련되어 있는 이들 돌연변이 각각에 대해서 양성선택(positive selection)을 따르는 시그널을 찾았다고 한다. 이는 색소침착에 대한 그 특이적 변화들의 각각이 유익하다는 의미이다. 그리고 그 결과는 그들 돌연변이가 털 색 형질을 미세 조정하는 스토리에 대한 이 연구팀의 견해와 일치한다고 한다. 


이번 발견이 자연선택이 작동되는 방식에 대해 귀중한 이해를 제공하는 한편, 궁극적으로 이 연구팀의 다음 연구 과제의 중요성도 부각시킨다고 한다. 즉, 진화를 주도하는 것이 커다란 도약인지 아니면 더 작은 단계들에 의한 것인지에 대한 의문이 항상 존재한다고 한다. 이 연구팀이 처음 어고티 유전자를 밝혔을 때, 거기서 중단하고, 한 개의 주요 유전자만이 관여하는 커다란 단계들에 의해 진화가 이루어진다고 결론 내렸을 수 있으나, 그랬다면, 그 결론은 잘못된 것일 것이다. 그런데, 이 연구팀은 그 유전자 내부를 더 정밀하게 분석하여, 사실은 그 단일 유전자 좌위(locus )에 다수의 작은 단계들이 존재한다는 것을 발견한 것이다. 

연구팀은 더 나아가 돌연변이가 일어난 순서를 알고, 생쥐가 시간 경과에 따라 변하는 방식을 재구성할 수 있게 되기를 기대한다. 이 일은 진화생물학자에게는 매우 흥미로운 것인데, 그 이유는 인간은 과거에 대해 알기를 원하지만, 현재로부터 얻어진 데이터로 과거를 연구할 수 있을 뿐이기 때문이라고 한다. 과거로 되돌아가서 어떤 진화적 경로를 재구성하는 능력은 매우 흥미롭고, 이 데이터 세트가 그러한 시간 여행에 독특하게도 잘 맞는다고 생각한다고 한다. 


어떤 유전자가 관련되는지뿐만 아니라 어떤 특정 돌연변이가 자연선택으로 이어질 수 있는지에 연구를 통해서, 어떤 돌연변이가 형질을 바꾸는 분자 메커니즘은 물론 생물체의 진화 역사에 대해서도 훨씬 더 충실한 그림을 얻을 수 있다. 일반적으로 유전체 전체에서 일어나는 변화들에 대해서 진화적 연구를 하지만, 이번 발견은 아주 기본적인 단위 즉, 유전자 내부에서도 진화적 미세 조정(evolutionary fine-tuning)에 대한 증거를 찾을 수 있다는 것을 시사한다고 한다. 


http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-03/hu-ogm031413.php


  1. 08
    Jul 2013
    14:26

    창조과학회 자료들에 대한 고등학교 수준의 상식으로 반박해보기

    창조과학회의 자료들을 조금 살펴 봤다. 그중에서 고등학교때까지 배운 기본적인 상식을 기반으로 한번 생각해 보고자 한다. 창조과학회 홈피의 여러가지 자료중에서 소진화와 대진화 그리고 노아의 방주에 대한 내용을 연관지어 살펴보고자 한다. 먼저 노아의 방주에 대한 내용을 한번 보자 (강조된 부분만 봐도 됨) 성경은 노아홍수의 사건을 창...
    Category안티근본주의 Bygsm Views1415
    Read More
  2. 07
    Jul 2013
    15:22

    TED잭 호너: 닭으로부터 공룡 만들기

    닭의 역진화 실험에 대해서는 알고 있었는데 아래 ted 강연을 하신 잭 호너란 분의 설명이 나같은 일반인들에겐 이해하기도 쉽고 이분이 언변도 좋으셔서 재미도 있었다.
    Category진화론 Bygsm Views958
    Read More
  3. 07
    Jun 2013
    01:15

    동성애는 모든 동물에 공통사항

    http://www.kormedi.com/news/article/1189783_2892.html 거의 모든 동물에서 10% 정도는 동성애 관계 형성 동성애는 현대 진화학의 골칫덩어리 중 하나다. 유전자를 후대에 전하기 위한 본능적 행동으로 모든 것을 설명하는 진화학 입장에서는 자식을 만들 수 없는 동성끼리 커플을 이루는 현상을 설명하기 힘들기 때문이다. 그래서 동물 종에서의 동성애가 ...
    Category일반과학 Bygsm Views850
    Read More
  4. 01
    Jun 2013
    13:05

    대장균 장기 진화 실험(E. coli long-term evolution experiment)

    대장균 장기 진화 실험은 아래 내용에 있듯 20여년 동안 진행된 실험으로 실험과정 자체는 대장균을 배양하는 단순반복만이 있는 참 고단한 실험이다. 이실험이 말하고자 하는 것은 대장균이 진화해서 뭐 다세포 생물이 되었다는 것이 아니라 dna 수준에서 생물의 진화를 연구한 것으로 세대간에 나타나는 돌연변이가 때론 전혀 예상치 못...
    Category진화론 Bygsm Views7526
    Read More
  5. 07
    May 2013
    01:38

    지구의 위험요소

    출처 http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=71672&cont_cd=RE 세계경제포럼은 2013년 지구 위험보고서를 냈는데 확률은 낮으나 충격이 큰 X?요소의 장이 들어있다. 지질 기록에는 소행성의 충돌에서 초거대 화산 폭발 및 감마선 폭발까지 엄청난 재난의 증거가 점철되어 있다.
    Category일반과학 Bygsm Views546
    Read More
  6. 22
    Apr 2013
    14:22

    진화: 한 유전자에 다수의 돌연변이와 자연선택의 누적

    네브래스카 사구 네브래스카의 사구(Nebraska Sandhills)에 사는 사슴 생쥐(deer mice)의 털 색은 글자 그대로 삶과 죽음의 차이가 될 수 있다. 그 영역을 서식지로 삼을 당시에 검은색 털의 생쥐들은 밝은 색의 사토에 대해 극명하게 드러나서 쉽게 포식자의 먹이가 되었다. 그러나 그 다음 8,000천 년에 걸쳐 그 생쥐들은 좀 더 밝은 털 색과 꼬리 부분 줄무...
    Category진화론 Bygsm Views1361
    Read More
  7. 18
    Apr 2013
    09:46

    우리도 좀 발전하자.....

    1900년대 라이트 형제의 시험 비행성공 1940년대 최초의 제트 비행기 시험성공 1970년대 인간의 달착륙 성공 1980년대 국내 컬러티비 방송 시작 2010년대 화성 탐사선 큐리오시티 화성탐사 이렇게 세상은 100년이 좀 넘는 시간동안 많은 발전을 이루었다. 그런데...... 18...
    Category안티근본주의 Bygsm Views931
    Read More
  8. 17
    Apr 2013
    10:20

    기록적으로 빠른 진화를 초래하는 후성 유전

    닭 사육으로 유전체(genome)의 기능에 신속하고 광범위한 변화가 초래되었는데, 그러한 변화가, DNA 구조에 영향을 미치는 것은 아닐 찌라도, 유전될 수 있다는 것이 스웨덴의 린최핑(Linkoping)대학교 연구팀에 의해 증명되었다. 동남아시아산 붉은 야생 닭(Red Junglefowl)은 약 800년 전부터 가축으로 길러졌다. 진화적 측면에서 보면, 색, 모양 그...
    Category진화론 Bygsm Views706
    Read More
  9. 17
    Apr 2013
    10:18

    물고기는 어떻게 지느러미를 잃고 네발달린 짐승으로 진화했을까?

    화석을 토대로 인류의 진화를 설명하는 과학자들에 의하면, 지금으로부터 3억 6,500만년 전인 데본기(Devonian period) 후기, 물고기와 유사한 피조물이 여덟 개의 손(발)가락이 달린 사지(limbs)의 힘을 빌어 얕은 물에서 육지로 올라왔다고 한다. 이 사지는 지느러미로부터 진화한 것으로, 이 진화과정에서 우리의 조상은 지느러미를 구조적으로 지지...
    Category진화론 Bygsm Views873
    Read More
  10. 17
    Apr 2013
    10:15

    미 연구팀 “생명진화 초기 RNA 먼저 출현”

    특정조건서 무한보게 증명…일반화엔 한계2009.01.14 19:35 지구에 생명체가 처음 생겨났을 때, 그 시절엔 디엔에이(DNA·디옥시리보핵산), 아르엔에이(RNA·리보핵산), 단백질 가운데 무엇이 먼저 생겨났을까? 생명의 기원에 관해 여러 논란이 이어지는 가운데, 생명 진화의 초기에 디엔에이와 단백질 없이도 아르엔에이가 먼저 홀로 출현하는 게 가능했음을 보여주는 연구 결과가...
    Category진화론 Bygsm Views598
    Read More
목록
Board Pagination Prev 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Next
/ 10

Recent Articles

Gloomy의 비오는 일요일 홈피는 모든 저작권을 포기합니다.

Powered by Xpress Engine / Designed by Sketchbook

sketchbook5, 스케치북5

sketchbook5, 스케치북5

나눔글꼴 설치 안내


이 PC에는 나눔글꼴이 설치되어 있지 않습니다.

이 사이트를 나눔글꼴로 보기 위해서는
나눔글꼴을 설치해야 합니다.

설치 취소