'한 컷의 과학' DNA구조를 밝힌 결정적 사진은 무엇일까?

 

 

• DNA 구조 연구 경쟁 [00:01]: 1950년대 초부터 과학자들 사이에서는 DNA 구조를 밝히기 위한 치열한 연구 경쟁이 있었습니다. 주요 연구팀으로는 영국 케임브리지 대학의 왓슨과 크릭, 그리고 런던 킹스 칼리지 연구소의 로잘린드 프랭클린과 모리스 윌킨스가 있었습니다.
• 프랭클린의 결정적 기여와 불운 [00:48]: 로잘린드 프랭클린은 DNA의 놀라운 X선 회절 사진(Photo 51)을 촬영했습니다. 그러나 그녀의 허락 없이 이 사진은 왓슨과 크릭에게 전달되었고, 이를 통해 왓슨과 크릭은 DNA 이중 나선 구조를 밝혀냈습니다.
• 노벨상 수상과 프랭클린의 제외 [01:27]: 1962년 왓슨, 크릭, 윌킨스는 DNA 이중 나선 구조 발견으로 노벨 의학상을 받았지만, 프랭클린은 안타깝게도 노벨상 수상 전에 암으로 사망하여 수상하지 못했습니다. 그녀의 사진은 과학사에 큰 영향을 미쳤습니다.
• DNA의 중요성 [02:09]: DNA는 우리 몸의 모든 것을 결정하는 유전 정보를 담고 있으며, 생명의 설계도라고 불립니다. 생명체의 생김새, 행동, 생각 등 모든 것에 큰 영향을 미치는 자세한 정보가 들어 있습니다.
• DNA의 정의 및 구조 [03:29]:
  • DNA는 데옥시리보핵산의 줄임말입니다.
  • 인체는 세포로 이루어져 있고, 세포 속 핵 안에는 유전 정보를 담은 염색체가 있습니다.
  • 염색체는 DNA로 이루어져 있습니다.
  • DNA는 아데닌(A), 티민(T), 시토신(C), 구아닌(G) 네 가지 염기로 구성된 두 가닥의 나선형 구조, 즉 '이중 나선 구조'를 이룹니다 [04:04].
  • 이 염기들의 배열 순서에 따라 유전 정보가 달라집니다 [04:21].
• DNA를 통한 생명체 간 유사성 [04:46]: DNA 연구를 통해 인간과 다른 생명체들이 생각보다 큰 유사성을 가진다는 사실이 밝혀졌습니다. 예를 들어, 인간은 바나나와 60% 이상, 초파리와 50% 이상, 심지어 회충과도 40% 가까이 DNA가 유사합니다. 인간과 가장 비슷한 DNA를 가진 동물은 침팬지와 보노보로, 약 1% 정도의 차이만 있습니다 [05:35]. 하지만 1%의 차이라도 실제로는 6,000만 개 이상의 염기 서열이 다르기 때문에 결코 적은 차이가 아닙니다 [06:00].

 

 

 

1950년대 초부터 과학자 사이에서는

소리 없는 치열한 연구 전쟁이 벌어졌으니

그들의 목적은 이것,

인류의 비밀 암호, DNA

 

선두 주자는 영국 캠브리지 대학의 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭

두 사람은 DNA의 실체에 점점 다가가고 있었지.

런던의 킹스칼리지 연구소에서도

로잘린드 프랭클린과 모리스 윌킨스의 연구가 한창이었어.

 

왓슨과 크릭, 그리고 프랭클린과 윌킨스의 치열한 경쟁이 시작된 거야.

누가 먼저 DNA 구조를 밝힐 것인가?

 

그때 프랭클린이 찾은 놀라운 사진 한 장.

하지만 동료 연구자 윌킨스는

프랭클린의 허락 없이 그 사진을 왓슨과 크릭에게 보여 주었고

덕분에 왓슨과 크릭은

DNA 구조에 대해 전 세계에서 맨 처음으로 발표할 수 있었어.

 

1953년 4월 DNA 분자 모형 대공개

인류의 DNA가 이중나선 구조란 사실을 말이야.

 

1962년 마침내 왓슨과 크릭, 윌킨스는 노벨 의학상을 받았지만

이 발견에 가장 큰 기여를 한 프랭클린은 암으로 사망.

안타깝게 노벨상을 받지 못했어.

 

DNA 구조를 밝힌 엄청난 사진을 제공하고도

노벨상을 받지 못한 비운의 과학자 프랭클린.

그녀의 사진은 바로 이것

이중나선 구조의 DNA 엑스레이 사진

바로 이 한 컷이 과학사를 바꾼 놀라운 발견이 아니었을까?

 

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우리 몸의 모든 것들이 DNA에 정보가 들어있죠.

우리 몸의 모든 것들을 결정하는 그런 것들이.

내 눈이 왜 이렇게 생겼고

내 코가 왜 이렇게 생겼고

나는 왜 머리가 좋고, 왜 머리가 나쁘고

나는 왜 운동을 못하고 잘하고

뭐 이런 것들이 많은 부분이

100퍼센트는 아니고요, 많은 부분이 DNA에 이미 디자인이 돼 있는 거죠.

 

우리가 ‘피를 나눈 형제다’ 그렇게 말하잖아요.

근데 정확하게 말하면 피를 나눈 형제가 아니라

요즘 말로 하면 DNA를 나눈 형제죠.

 

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DNA는 생명의 설계도입니다.

생명의 생김새, 하는 행동, 생각,

이런 것들까지 굉장히 큰 영향을 미치는 아주 자세한 설계도입니다.

 

생명체의 어떤 기록이라고 볼 수 있어요.

뭐 흔히 정보라고 많이 비유를 하는데

생명의 역사, 우리 인류의 역사,

다 보여줄 수 있기 때문에 그 DNA를 보는 것이고요.

 

미래로 본다면 DNA는 정보입니다.

이 안에는 우리가 앞으로 어떻게 늙어갈 것인지

우리가 앞으로 어떤 질병이 걸릴 확률이 그만큼 높을 것인지

이런 것들이 지금 이미 많이 조사가 돼 있고요.

 

근데 그거를 알게 되는 모든 계기가

다 DNA 안에 숨어 있어요.

 

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디옥시리보 핵산, 줄여서 DNA.

도대체 무엇일까?

 

인체는 세포들이 모여서 만들어졌어.

그 세포 속으로 들어가 보면

세포질과 핵이 있고

그 핵 안에는 유전 정보를 담은 염색체가 있어.

그리고 염색체들은 DNA로 이루어져 있지.

DNA를 더 자세히 보면

아데닌, 티민, 시토신, 구아닌이라는 네 가지의 염기로 구성된

두 가닥으로 된 나선 구조를 하고 있지.

이를 이중나선 구조라고 부르는 거야.

그런데 이 염기들이 어떤 순서로 서 있느냐에 따라

유전 정보가 달라지지.

 

겨우 4개의 염기로

다양한 모습의 수많은 생명을 만들어내다니

정말 놀라운 일이 아닐 수 없어.

 

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DNA를 사람들이 알게 되면서 가장 놀란 게

만물의 영장이라고 생각했던 사람하고

다른 생명체하고

크게 다르지 않다는 점에 많이 놀랐거든요.

 

예를 들어

우리하고 많이 다르다고 생각했던 게

식물이 많이 다르다고 느꼈을 텐데

바나나 같은 경우

DNA를 분석해 놓고 비교를 해 보니까

우리하고 절반 이상, 거의 60% 가까이가 같아요.

 

우리가 굉장히 미물이라고 생각했던 초파리

역시 절반이 같아요. 한 50% 같고

 

심지어 징그러워하는 회충 같은 기생충도

40% 가까이 같은 것으로 지금 나오고 있습니다.

 

식물과 같다고 하면 기분 나빠하는 사람도 종종 있는데

사람이 식물보다 나은지는 모르겠어요.

 

인간과 가장 비슷한 동물이 또 뭐가 있을까를

사람들이 찾게 됐습니다.

그 영장류 중에서도 침팬지, 또는 보노보라고 하는 침팬지와

가장 비슷하게 생긴 그 영장류가

인류와 가장 비슷한 DNA를 가지고 있는 것으로 조사가 됐습니다.

이들은 거의 1% 정도밖에 차이가 나지 않고요.

 

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사람하고 침팬지하고 1% 다르다고 그러는데

일단은 DNA가요 엄청 많아요. 그 숫자가.

얼마나 많냐면 6x10^9예요. 60억 개죠.

6x10^9에서 1%가 다르면

얼마가 다른 거냐면

6x10^7개가 다른 거예요.

그러면은 6천만 개가 다른 거죠.

그러니까 사실 그렇게 아주 비슷한 건 아니에요.