Genome

• Matt Ridley

각 염색체에서 재미난 유전자들을 몇개씩 뽑아내어 생명체가 나타내는 다양한 현상들과 잘도 엮은 책.

Excerpts

서문

p.11.
게놈을 무턱대고 책에 비유한 것은 아니다. 문자 그대로 책이기 때문이다.

1번 염색체: 생명

p20.
“이 지구상에 동물이 존재하기 전에 식물이 번성하였을 것이다. 그리고 지금의 동물이 있기 전에 다른 동물들이 많았을 것이다. 모든 유기체 생명들은 공통된 하나의 시조 생명체에서 실타래처럼 이어져 나왔다고 추정해 볼 수 있지 않을까?” 이것은 시인이며 의사였던 Erasmus Darwin이 한 말이다. 그의 손자 Charles Darwin … 놀라운 것은 모든 생명이 하나의 동일한 기원을 가질 것이라고 추정했다는 것뿐만 아니라 묘하게도 ‘실타래’라는 단어를 사용했다는 점이다. 생명의 비밀은 사실 끈이기 때문이다. … ErwinSchrodinger의 말을 빌리자면, 살아 있는 것들은 환경으로부터 ‘질서정연함을 마신다’

p29.
마침내 DNA에 유전정보를 저장하고 단백질을 기구로 사용하며 RNA를 그 둘 사이를 연결하는 도구로 사용하는 좀 더 복잡한 생명체가 등장하게 되었다.

그녀의 이름은 LUCA(The last universal common ancestor)이다.

… Patrick Forterre가 오랫동안 주장해 왔듯이, 박테리아는 DNA-단백질 세계가 만들어지고 오랜 세월이 흐른 후에야 비로소 생겨난, 루카가 극도로 특수화되고 단순화된 형태이다. 이들은 뜨거운 장소에서 살아남기 위해 RNA세계에 있던 도구들을 대부분 버렸다. 루카의 원시적 분자 구조를 여전히 가지고 있는 것은 우리이다. 박테리아는 우리보다 ‘훨씬 더 진화한’형태다.|}}

2: 종

모든 훌륭한 능력을 가진 인간도 여전히 지워지지 않는 하등한 근본의 모습을 가진다. –Charles Darwin

p34.
1955년까지, 사람들은 24쌍의 염색체를 가지고 있다고 믿었다. … 1921년 Theophilus Painter라는 과학자가 … 현미경으로 관찰하여 얻은 결과이다. …

30년동안 아무도 이 ‘사실’에 반대 의견을 제시하지 않았다. … 1955년에 이르러, 인도네시아의 Joe Hin Tjio가 Albert Levan과 … 단 23쌍만을 볼 수 있었다.

… 사람의 염색체가 24쌍이 아니라는 사실은 매우 놀랄 만한 일이다. 침팬지는 24쌍을 가지고 있으며, 고릴라와 오랑우탄도 마찬가지다.

p37.
더욱 놀랄 만한 사실은 우리가 실패의 긴 대열에서 유래했다는 것이다. 우리는 유인원이다. 1,500만 년 전 좀더 나은 디자인을 가진 원숭이와의 경쟁에서 거의 멸종된 그룹에 속한다. 우리는 영장류이다. 4,500만 년 전 좀더 나은 디자인을 가진 설치류와의 경쟁에서 거의 멸종된 그룹이다. 우리는 Synapsid Tetrapod이다. 2억 년 전 좀더 나은 디자인을 가진 공룡과의 경쟁에서 거의 멸종된 파충류이다. 우리는 다리가 있는 어류의 후손이다. 이들은 좀더 나은 디자인을 가진 방사선 형태의 어류와의 경쟁에서 거의 멸종되었다. 우리는 척색동물이다. 5억 년 전 캄브리아 시대에 훨씬 성공한 곤충류와의 경쟁에서 가까스로 살아남은 종류이다. 우리의 생태적인 성공은 수많은 난관을 거치면서 얻은 것이다.

p41.
“나는 사람의 존엄성을 대단한 발 끝에서 찾고자 하지 않으며, 원숭이가 해마이랑Hippocampus Minor를 가졌다 해서 우리는 패배자라고 비관하지 않는다. 오히려 나는 이러한 공허한 생각들을 몰아내는 데 최선을 다하였다.” –Thomas Henry Huxley

3: 역사

p55.
멘델 신부는 …실험을 시작했다. … 멘델도 브룬의 수도원장이 되면서 바빠지자 정원에 대해 조금씩 흥미를 잃어갔다. 그는 철저한 사제는 아니었던 것 같다.(그의 글을 보면 신에 대한 이야기보다 음식에 대한 이야기가 더 많다). … 노년기에 그의 명망이라 할 만한 것은, 오직 레오스 제나첵이라는 재능있는 합창단원을 브룬의 지휘자로 키운 것뿐이었다.

p57.
멘델은 생물학의 원자론을 증명하였다. 생물의 원자는 여러 이름으로 불렸다. 20세기 초에 사용된 이름들도 factor, gemmule, plastidule, pangene, biophor, id, idant등으로 다양하다. 그러다가 gene이라는 이름으로 결정되었다.

p58.
찰스 다윈은 친구인 포케에게 멘델의 논문이 14번이나 인용된 책을 추천하였지만 그 자신은 그 내용을 깨닫지 못하였다.

p64.
여기서부터 새로운 역사가 만들어졌다. 크릭은 신중함과는 다소 거리가 멀었다. 그는 35세의 나이에도 아직 박사 학위가 없었다. (독일의 폭격으로 런던 대학의 유니버시티 칼리지에서 그가 일정 압력에서 가열된 물의 점성도 측정에 사용하려던 기계가 파괴되었기 때문이다. 그러나 그는 오히려 안도의 한숨을 내쉬었다고 한다). 별 진전이 없는 물리학에서 벗어나 생물학 쪽을 기웃거리고 있었지만, 그 역시 별다른 성과가 없었다. … 그러나 그는 어떤 문제를 해결하는 인내력이나 사소한 과학적 문제에 매달리는 데 필요한 겸손함이 부족했다. 또 쾌할하고 확신에 찬 사고 방식과 다른 사람의 과학적 문제에 대한 답을 대신해 버리는 당돌함 때문에 캐번디시에서도 사람들의 신경을 거스르고 있었다. … 왓슨을 만난 그는 자신의 실험을 제쳐두고 DNA게임에 몰두하기 시작하였다. 그리하여 젊고 야망과 감성이 풍부한 미국 과학자가 생물학적 지식을 제공하고, 타고난 천재성을 가졌지만 한 가지 일에 몰두하지 못하는 나이 많은 영국 과학자가 물리학적 지식을 제공하여 과학의 역사에서 가장 경쟁적이고 능률적인 공동연구가 탄생하였다. 폭발적인 화학반응과도 같았다.

4: 운명

p69
그러나 유전자를 질병으로 정의하는 것은 몸의 기관을 질병으로 정의 하는 것과 같은 모순이다.

• Wolf Hirschhorn Syndrome
• Huntington Disease

5: 환경

p83
잘못된 설명이었다. 이 세계는 그리 단순하지 않다.

… 천식을 유전자만으로 설명하는 것은 거의 불가능하다는 것이 밝혀졌다.

6: 지능

p100
과학은 가정을 세우고 이 가정이 잘못되었음을 입증해 가는 과정에서 발전한다. 그러나 항상 그런 것은 아니다. 1920년대의 유전적 결정론자들은 자신들이 세운 가정을 부정하기 위해서가 아니라 확인하기 위해 노력하였다. 또 1960년대의 환경론자들은 자신들의 주장에 반대되는 증거를 찾기보다는 지지하는 증거를 찾는 데 열중하였다. 역설적이지만, 이런 과학의 사각지대에서는 ‘전문가’가 오히려 일반인보다 더 많이 틀리기도 한다.

p104
수만명의 IQ테스트 분석 결과는 다음의 도표와 같다. … 숫자는 유의성의 정도를 %로 나타낸 것이다.

p106
성장할수록, 내재하는 지능이 점점 발현되면서 다른 영향에 의한 흔적을 지워버린다.

p113
지능의 유전은, 곧 타고난 능력의 유전만큼이나 길러지는 능력의 유전에 관한 것일 수도 있다.

7: 본능

p115
프로이트의 학설은 20여 년간 심리분석학자들이 고치지 못한 병적 우울증을 리튬으로 치유하면서 무너졌다. … 문화적 결정론은, Derek Freeman에 의해 마가렛 미드의 결론이 희망적 편견과 형편없는 데이터 그리고 정보 제공자의 사춘기적 조롱의 조합을 기초로 한 것임을 발견됨으로써 무너졌다. 행동학은 1950년 위스콘신에서 이루어진 새끼원숭이를 이용한 실험으로 무너졌다.

p124
고프닉은 “이들을 모국어가 없는 사람들로 생각하면 된다”고 설명하고 있다.

p128
원숭이에게(또는 사람에게) 꽃을 무서워하기보다 뱀을 무서워하도록 가르치는 것이 더 쉽다. 그러나 여전히 가르쳐야 배운다. 뱀을 무서워하는 것은 배워야 하는 본능에 속한다.

X,Y: 충돌

p134
과학지 중에서 가장 객관적이며 진지하다고 알려진 … 에서 다음과 같은 표현을 쓰는 것은 흔한 일이 아니다. “포유류의 Y염색체는 화력이 우세한 적과 싸움을 벌이는 것과 같다. Y가 할 수 있는 최선의 선택은 절대적으로 필요하지 않은 염기 배열은 벗어 던지고, 도망가서 숨어 버리는 것이다.”

p136
예를 들어 Y염색체를 가지는 정자만 죽이는 치명적인 독을 만드는 어떤 유전자가 X염색체에 생겨났다고 하자. 이 유전자를 가진 남성은 다른 남성과 마찬가지로 아이를 낳을 수는 있지만 아들은 없고 모두 딸일 것이다. 그리고 이 딸들은 모두 그 새로운 유전자를 가지게 된다. 즉, 이 유전자는 그렇지 않은 유전자에 비해 다음 세대에 두 배나 흔하게 발견될 것이다. …

지나친 억지인가? 그렇지 않다. 실제로 Acrea Encedon이라는 나비에서 그와 같은 일이 벌어졌다. 결과적으로 암컷이 95%에 달하게 되었다. … 전체 성염색체의 3/4는 X이고 1/4이 Y이다. … 즉 X염색체는 Y염색체를 공격할 수 있는 능력을 가질 가능성이 3배나 높고, … 결과적으로 Y염색체는 ‘도망가서 숨는’전법을 선택하여 되도록 많은 유전자를 버리거나 발현을 중단하였다.

사람의 Y염색체는 … 대부분의 DNA는 단백질을 만들지 않도록 해 놓았고, 전혀 아무 일도 하지 않음으로써 … SRY라는 매우 중요한 유전자가 있다. 태아에서 남성적 형질을 가지게 하는 연속적 사건을 시작하는 유전자다. … 많은 남성적 특징은 SRY유전자의 작용이라해도 과언이 아니다.

SRY 유전자는 … 다양한 인종 사이에서 그 염기 서열이 놀라울 정도로 같다. … 점돌연변이가 발견된 적은 없다. … SRY는 가장 빨리 진화하는 유전자의 하나다.

… William Amos와 John Harwood의 설명에 따르면, 이른바 말하는 Selective Sweep라는 도망과 숨기과정에 그 답이 있다. … X염색체 위에 SRY가 만드는 단백질을 인식하여 Y염색체를 공격하는 유전자가 나타나기도 한다. … X염색체의 눈에 띄지 않는 희귀한 SRY 돌연변이가 생기게 되고, 이 돌연변이는 다른 남성을 제치고 퍼져가기 시작한다. … 이러한 급작스런 진화로 다른 생물종간에는 매우 다르고 동일 생물종 내에서는 유사한 SRY를 만들게 된다.

p140
… 정액은 유전자의 산물인 여러 단백질을 함유하고 있다. … 라이스 박사는 독특한 생각을 해냈다. 초파리를 교배하였을 때, 이 단백질은 암컷의 혈액 속으로 들어가 여러 부위 중에서도 특히 뇌로 이동한다. 여기서 단백질은 여성의 성적 흥미를 줄이고 배란 속도를 증가시키는 역할을 한다. … 라이스는 … 기막힌 실험을 수행했다. … 그리고 27세대가 지난 후 이 두 군의 초파리를 같이 교배하였다. 결과는 예상대로였다. 수컷의 정액은 너무나 효과적으로 암컷의 행동을 조작하여 치명적이기까지 하였다. 암컷을 죽일 수도 있었다. … David Haig가 이끄는 현대 진화학 이론가들은, 태반은 태아에 있는 아버지의 유전자에 의해 생겨 어머니의 혈당량이나 혈압을 태아에게 이로운 쪽으로 조절한다.

p143
라이스와 홀란드는 “우리가 지능이라고 부르는 현상은 공격과 수비를 언어의 문맥상 조정하는 유전자간 충돌의 부산물일지 모른다.”고 적고 있다.

p144
동성애가 상당히 유전적인 경향이 있다는 것에는 의심의 여지가 없다. … 딘 해머는 … 동성애 경향이 어머니쪽 가계에서 유래하는 것 같았다. … 이것은 유전자가 X염색체 위에 있음을 의미한다. … Xq28이라는 부위에서 차이점을 쉽게 발견하였다. … 여성 동성애자는 이 지역과는 아무 관련이 없었다. … 트리버스의 주장에 의하면 X염색체가 여성에 존재하는 기간이 남성보다 두 배나 길기 때문에, 특정 유전자가 남성이 자손을 가지는데 두 배씩이나 해가 되더라도 여성이 자손을 가지는데 이익을 준다면 이 유전자는 X염색체 위에 존재할 수 있을 것이라고 주장한다. … 현재 이 유전자는 해머가 연구한 가족에게만 한정된 사실로 보인다. …동성애에 관한 전혀 다른 해석이 있다. 성적 경향이 태어난 순서와 연관성이 있다는 것이 더욱 분명해지고 있기 때문이다. … 형이 한 명씩 늘어날수록 동성애의 경향은 약 1/3만큼 높아진다. (생각보다 큰 숫자는 아니다.)… 프로이트적 반응은 거의 언제나 틀렸다. … 레즈비언의 경우 순서에 의한 영향이 없다는 것이다. … 가장 그럴듯한 설명은 Y염색체에 있는 H-Y 마이너 조직 적합성 항원이라고 불리는 3개의 유전자이다. 이들 중 하나는 항뮐러리언 호르몬이라 불리는 단백질을 만드는 유전자로, 몸을 남성적으로 만드는 데 중요한 호르몬이다. … 결과적으로 아들을 여러 번 낳으면 그 면역반응도 연속적으로 강해진다.

p148
유전자가 서로 충돌하고, 게놈은 어버이의 유전자와 어린아이의 유전자 사이 또는 남성과 여성 유전자 사이의 전쟁터라는 것은, 아주 일부 진화생물학자 사이에서밖에는 알려지지 않은 이야기다. 그러나 이것이 생물학의 철학적 기반을 뿌리채 흔들어 놓았다.

8: 이기주의

p150
… 그러나 우리가 가지고 있는 전체 게놈의 97%는 진정한 유전자가 아니다. 이것은 의사유전자, 역가유전자, 위성유전자, 소위성유전자, 미세위성유전자, 이동유전자, 역이동유전자등으로 이름붙은 이상한 존재들이 모인 집합체이다. 이것을 통틀어 ‘쓰레기 DNA’라고 부르고 때로는 좀더 정확한 이름인 ‘이기적 DNA’라 부르기도 한다. … 아이러니칼하게 … 인간 사회에서 처음으로 이용된 첫 사람의 게놈 조각이다. … 이것은 DNA 지문으로 사용된다.

역전사효소는 … 인체에게는 아무 쓸모가 없는 … 그런데도 가장 흔한 유전자의 하나로 … 이는 자동차가 범죄 도주용으로 가장 일상적으로 사용되었다는 것과 유사한 말이다. … 사람의 게놈에 작동 가능한 역전사효소가 많은 것은 ‘Retro Virus’가, 이것을 오래 전 또는 최근까지도 게놈 안으로 집어넣었기 때문이다. … 효율적으로 만들어진 이 기생생물은 침이나 성행위를 통하여 다른 사람으로 이동해야 하는 것을 포기하고, 숙주의 게놈에 박힌 채로 다음 세대로 계속 유지해 갈 수 있다. 진정한 유전적 기생생물이다. 이러한 것을 ‘Retro Transposon’이라고 하며, 이것은 레트로 바이러스보다 훨씬 많이 존재한다.

p154
사람 DNA의 약 35%는 다양한 종류의 이기적 유전자로 이루어져 있다. … 그러나 모든 다양한 계층의 생명계에서 기생관계는 존재하므로, 우리는 이것을 예상했어야 했다. 동물의 내장에는 기생충이 있고, 혈액에는 박테리아가, 세포 내에는 바이러스가 존재한다. 유전자에 역이동 유전자가 없으라는 법은 없다.

p157
그러나 잘 이해되지 않는 것은, 우리 인간은 다른 생물종에 비해 기생하는 DNA에 크게 해를 입지 않는 편이라는 것이다. … 우리는 이기적 DNA를 억제하는 일반적인 메커니즘을 가지고 있는 듯하다. … Cytosine Methylation이라고 불린다. 메틸화되면 … 전사되지 않는다. … 발생 초기에 모든 유전자는 아주 짧은 기간이지만 모든 메틸화가 제거되고 발현된다. 곧이어 반복 서열을 인식하는 어떤 분자가 전체 게놈을 치밀하게 점검하면서 반복 서열을 메틸화시키고 발현을 막게 된다. 암 종양에서 처음으로 일어나는 현상은 메틸화된 것들이 제거되는 것이다. … 이들의 주장에 따르면, 메틸화 현상은 이기적 DNA를 억제하기 위한 것이다.

p159
과변화 소위성 유전자 Hypervariable Minisatellite … 이 염기 서열은 글 중간에 “swap me about”이라는 문장이 있는 것과 같다. … 이런 방법으로 변하는 각 반복의 길이 변화는 사람들마다 모두 길이가 다를 정도로 빠르게 일어나고, 부모와는 거의 유사한 반복의 길이를 가질 정도로 느리게 일어난다. …

9: 질병

p166
유럽인들은 약 40%가 O형이고, 40%가 A형이며, 15%가 B형이고, 5%가 AB형이다. 이러한 비율은 다른 대륙에서도 비슷하다. 다만 캐나다에는 A형이 주류를 이루는 종족이 있고, 간혹 A형이나 AB형을 가지는 에스키모를 제외한 모든 아메리칸 인디언들은 O형이다. … 이 유전자는 … Galactosyl Transferase라는 효소를 만드는 제조법이다. A형과 B형의 차이는 1,061개의 문자 중에서 7개의 문자가 다르기 때문이다. … O형은 A형과 비교해 문자 하나밖에 차이가 없는데, 다른 문자로 바뀐 것이 아니라 하나가 빠져 있다. … 우생학이 판을 치던 시대에도 O형을 특별히 제거하려는 정치인은 없었다. 혈액형이 현실적으로 유용하면서도 정치적으로 중립적인 이유는 놀랍게도 이것이 전혀 눈에 띄지 않기 때문이다. 무엇과도 연관성이 없다.

… 그러나 혈액형이 실제로는 중립적이 아니라는 것이 밝혀졌다. … A형 어린이는 특정 소아 설사 박테리아에 쉽게 감염된다. 1980년대 후반에 사람들은 O형 사람들이 콜레라에 더 쉽게 감염되는 것을 알아냈다. … 가장 저항력이 강한 혈액형은 AB형이고 다음은 A형, B형 순이다. 이들은 모두 O형보다 저항력이 훨씬 강했다. AB형의 저항력은 이들이 마치 콜레라에 전혀 영향을 받지 않는 것처럼 보일 정도이다. … A유전자는 B보다 콜레라에 강하다. … 즉 B형은 도태될 것이다. … 그러나 그렇게 되지 않는 것은 AB가 가장 많이 살아남기 때문이다. … 그렇다면 콜레라에 아주 민감한 O형이 자연선택에 의해 소멸되지 않은 이유는 무엇인가? 답은 또 다른 질병인 말라리아에서 찾을 수 있다. O형 사람들은 다른 혈액형들에 비하여 말라리아에 좀더 저항성이 있다. 그리고 다양한 종류의 암에 걸릴 확률도 약간 낮은 것으로 보인다. … O형을 가진 사람들이 다른 혈액형에 비해 성병에 덜 민감한 것으로 보인다.

10: 스트레스

p177
그러나 정말 그럴까? 질병에 대한 유전적 저항은 마지막 수단이다.질병을 이기기 위한 갖가지 단순한 방법들이 있다.

p179
… CYP17이 만드는 코르티솔 호르몬을 살펴보자. … 몸의 거의 모든 곳에서 사용된다. 이 호르몬은 뇌의 형태를 변화시켜 문자 그대로 몸과 마음을 통합한다. … 면역 시스템을 방해하며 귀, 코, 눈의 민감성을 바꾸고 여러 가지 몸의 기능을 변화시킨다. 코르티솔 주사를 맞으면 정의상 당신은 스트레스를 받고 있는 것이다. … 코르티솔의 가장 놀라운 효과는 면역기능의 억제다.

… 스리마일 섬 근처에 사는 사람들은 그 곳에서 일어난 원자력 사고 이후 암발생 빈도가 높아졌는데, 이는 방사선에 노출되었기 때문이 아니라(노출되지 않았다) 그들의 코르티솔 수준이 증가하여 암세포에 대한 면역기능이 떨어졌기 때문이다.

… 행복한 생각이 웃을 만드는 것만큼이나, 일부러 만들어진 웃음으로 뇌의 ‘행복점’을 자극할 수 있다는 것은 논쟁의 여지가 없는 사실이다. 웃는 것은 확실히 기분을 좋게 만든다. 물리적인 행동이 시키는 대로 습관을 만들어 낼 수 있다.

… 영국 런던의 중앙 관청가에서 일하는 공무원의 직위가 낮을수록 심장병의 발병 비율이 높다는 놀라운 사실이 밝혀졌다. 1만 7000명의 공무원을 대상으로 다년간에 걸쳐 행한 대규모 연구에서 거의 믿기 힘든 결론이 나왔다. 심장마비를 일으킬 가능성을 몸무게나 흡연, 고혈압보다 그 사람의 직위로 예측하는 것이 더 정확했다. … 이것은 벨 전화회사에서 100만명의 직원을 대상으로 한 연구 결과와도 일치한다.

p188
… 스테로이드 호르몬에도 적용된다. 호르몬이 공격성을 만드는 것인가, 공격성이 호르몬을 만들어 내는 것인가? … 그러나 원숭이 실험을 통해 후자가 더 사실에 가까운 것으로 드러났다. 심리적인 것이 물리적인 것에 앞서고 있다. 마음이 몸을 조절하고 게놈을 조절한다.

11: 개성

p193
도파민이 부족해지면 결단력이 없고 경직된 개성을 가지며 점점 자기 몸조차 움직이기 힘들어진다. 극단적인 경우가 파킨슨병이다. … 그에 비해 도파민이 지나치게 많이 공급된 쥐는 대단히 탐구적이며 모험적이 된다. 인간의 경우에는 정신분열증의 직접적인 원인이 된다.

p198
환자들은 자신의 문제점이 실제로 존재하며, 타고난 것이지 잘못된 습관에 의한 것이 아님을 알고 마음을 편히 가지게 된다.

… 아주 극단의 성격을 가진 사람을 제외하고는 수줍음을 타고난다는 것은 그리 놀랄 만한 일이 아니다. 그러나 재미있는 것은 이러한 특성이 전혀 상관없어 보이는 다른 특성과 연관이 있다는 것이다. 유럽 계통의 경우 수줍음을 많이 타는 청소년은 대체로 눈이 푸르고, 알레르기를 일으키는 경향이 높으며, 마르고 키가 크며, 얼굴이 갸름하고 수줍음을 덜 타는 사람보다 뇌의 오른쪽 앞머리의 활성이 크며, 심장박동이 빠른 특성을 가지고 있다. 이 모든 특성은 발생 중인 배에서 Neural Crest부분의 세포들의 조절을 방으며, 여기에서 Amygdala도 생겨난다.

p200
Prozac이라는 약물에 대한 작용 방법에는 여러 설이 있지만, 세로토닌 체계 쪽에 영향을 미쳐 작용한다고 알려져 있다. 세로토닌이 증가하면 … 낙천주의자로 변하게 된다. … 이러한 사실을 바탕으로 해머 학장은 세로토닌은 조바심을 내고 의기소침한 정도를 완화시키는 것이 아니라 증진시키는 화합물이라고 결론지었다. 그래서 그는 이를 뇌에 벌을 주는 화학물질이라고 불렀다. .. 즉 세로토닌이 많을 때 기분이 좋아진다. … 겨울철에는 오후 늦은 시간이면 탄수화물성 스낵을 자주 찾게 된다고 한다. … 겨울철 초저녁에 어둠이 깔리기 시작하면, 뇌는 이에 반응하여 수면을 유도하는 호르몬인 Melatonin을 만들기 시작한다. 멜타토닌은 세로토닌에서 만들어지므로 세로토닌의 양이 적어진다. … 보다 많은 Tryptophan을 공급해야 한다. … 가장 빠른 방법은 인슐린을 … 분비하게 하여 … 영양을 흡수하게 하는 것이다. 인슐린 분비를 촉진하는 것이 탄수화물 스낵이다.

p203
저콜레스테롤 다이어트를 시킨 원숭이는 공격적이고 성미가 까다로워지는데(몸무게는 줄지 않고) 이는 세로토닌 수위가 떨어져서 생기는 듯하다.

12: 자가조립

p208
이러한 과정을(발생) 조절하는 유전자를 Homeotic Genes 라고 한다. … 배발생의 위대함은 전적으로 탈집중화 과정에 있다. … 그 결과는 20세기 인간의 지식 축적에 추가된 두 가지 믿기 힘든 위대한 발견 가운데 첫번째 것이다. 그것은 특정 염색체의 일정 지역에 위치하는 지금은 Hox Gene이라고 불리는 8개의 … 발견한 것이다. 그 자체로는 그리 놀라울 것이 없지만, 8개의 유전자가 신체의 다른 부분에 영향을 미친다는 것과 몸의 부위와 같은 순서로 유전자가 위치한다는 것은 참으로 놀라운 것이다. 첫번째 것은 입, … 얼굴 … 머리의 윗부분 .... 목 … 흉부 … 복부의 앞부분 … 복부의 뒷부분 … 복부의 다른 부분을 형성하는 데 영향을 미친다.

두번째는 1973년에 … 모든 호메오 유전자에 공통적인 부분이 있음을 발견한 것이다. 모든 유전자에 호메오 상자라고 불리는 180개 문자로 이루어진 동일한 문장이 … 있었다. … 호메오 상자와 플러그는 아주 적절한 비유이다. …

… 발생학적 측면에서 보면 우리 인간도 그저 고급 초파리일 뿐이다.

… 예를 들어 초파리의 한 유전자를 돌연변이를 일으켜 망가뜨린 다음에 사람의 동일한 유전자를 유전공학 방법으로 삽입하면 정상적인 초파리가 만들어진다. (Genetic Rescue)

… 왜 모든 혹수 유전자들은 차례로 배열 … ? 명확한 답은 없지만 흥미로운 암시가 있다. 가장 앞쪽의 유전자가 몸의 가장 앞부분에서 발현될 뿐만 아니라 가장 먼저 발현된다. .... 우리의 조상 생물들은 머리쪽이 아니고 주로 꼬리쪽이 길어지고 발달하면서 더욱 복잡한 몸의 형태가 만들어진 것 같다. 그래서 혹스 유전자에서 지난 진화의 순서가 재현된다. Ernest Haeckel의 유명한 “개체발생은 계통발생을 반복한다.”는 말처럼 배의 발생은 그 조상의 진화 순서와 동일하게 일어난다.

13: 유사 이전

p222
인도-유럽어, 우랄어, 몽골어, 츄크치어, 에스키모어들은 모두 ‘나’를 지칭하는 단어에 ‘m’소리가 들어가거나 들어갔고 ‘당신’이라는 말에는 ‘t’ 소리가 들어간다. … 포르투갈어와 한국어는 거의 확실히 같은 어원에서 출발하였다.

… 이탈리아의 유명한 언어학자 LuigiLucaCavalliSforza는 … 너무나 당연한 질문을 던졌다. 언어학적 경계와 유전적 경계가 일치하는가?

… 메시지는 간단하다. 언어와 사람은 어느 정도는 같이 이동한다.

p226 아이슬란드는 완벽한 유전학 실험실이다. 이 곳은 900년경 적은 무리의 노르웨이인들이 정착하기 시작하여, 그 이후 이주해 온 사람들이 거의 없었다.

p228 정화수가 있기 전, 유일하게 안전한 물은 끓이거나 발효된 형태였다. 18세기 후반까지 유럽의 부유층은 포도주, 맥주, 커피, 홍차 이외의 물은 마시지 않았다. 그렇지 않으면 위험했기 때문이다.

유목민들은 … 인구 밀도가 높지 않은 곳에서 살았기 때문에 자연수는 마시기에 충분히 깨끗했다. 오스트레일리아와 북부아메리카의 원주민이 쉽게 알코올 중독이 되는 이유가 바로 여기에 있다.

… 우유 분해 능력이 높은 집단은 낙농의 역사를 가지고 있음을 알아냈다.

p230
평생 일을 해서 팔이 건장해진 대장장이는 건장한 팔을 가진 아이를 낳는다는 뜻이 아니라, 다만 의식적이고 의지에 찬 행동은 특정 생물종 특히 인간의 진화적 변화를 가져올 수 있다는 것이다.

14: 영생불멸

p237
동맥의 벽세포들은 정맥의 벽세포들보다 일반적으로 텔로미어가 짧다. 이것은 높은 압력을 받는 동맥 … 더 많은 수선이 필요하다. … 그 결과 … 우리는 정맥경화가 아니라 동맥경화로 죽게 된다.

… 그래서 만일 물리학자에 의해 세계가 만들어졌다면 있을 법한 아주 산뜻하고 간단 명료한 법칙은, 바로 모든 동물들이 일생 동안 같은 수의 심장 박동을 한다는 것이다. … 문제는 이 법칙에 박쥐나 새의 경우와 같은 예외가 있다는 것이다.

p240
자연선택의 결과로 우리 몸의 각 부분은 우리의 자식들이 스스로 살아가기에 충분하고 그 이상도 그 이하도 아닌 정도로만 오래 지탱할 수 있도록 디자인되었다.

p242 실험실에서 … 사용되는 불멸의 세포주를 암환자에서 찾은 것은 우연이 아니다. 그 가운에 가장 유명한 것은 HeLa 세포주로…

15: 성

• Imprinting
• Prader Willi Syndrome
• Angelman Syndrome

p247
아버지로부터 물려받은 부계 유전자들은 태반을 만들게 하고, 어머니로부터 물려받은 모계유전자들은 태아의 대부분, 특히 머리와 두뇌를 만든다는 것이다. … 옥스퍼드 대학의 David Haig … 그의 가설에 따르면 포유류의 태반은 태아를 유지하기 위해 고안된 어머니의 기관이 아니라, 어머니의 혈액 공급선에 기생하면서도 해가 되지 않도록 디자인된 태아의 기관으로 재해석되었다.

… 특히 이 가설에 따르면 알을 낳는 동물은 각인이 없을 것이라고 예측되는데, 그것은 알 속에 있는 세포가 어미가 만드는 난황의 크기에 영향을 미칠 수 있는 방법이 없기 때문이다. …

… 마치 부계의 유전자는 배아의 생장을 장려하고, 모계의 유전자는 그것을 억제하려는 투쟁을 벌이고 있는 것처럼 보인다.

… 만일 각인된 유전자가 서로 싸우기 위해서만 존재한다면 둘 다 작동하지 않을 때에는 배아의 발달에 전혀 영향을 미치지 않아야 한다. 실제로 그렇다.

p251
각인 유전자들은 어떤 방법에 의해 이 과정(Gastulation) 시기에 일어나는 Methylation반응)을 피함으로써 Demethylation반응이 일어나지 않는다. … 아직 명확한 증거는 없다. … 포유동물의 복제를 가로막는 장애가 되어 왔다. … 따라서 각인이 발견된 이후에 과학자들은 자신있게 포유동물의 복제는 불가능하다고 선언하였다. … 어떻게 각인의 문제를 피하게 되었는지는 Dolly the clone을 만든 과학자들에게도 수수께끼로 남아 있지만, 처리과정에서 모든 유전적 각인이 제거된 것처럼 보인다.

p254
Chimera 쥐 … 쥐의 뇌의 바깥층 대부분과 대뇌피질, 해마 등은 일관성 있게 모계 세포로 이루어지며, 시상하부에는 모계 세포가 없다는 놀라운 사실을 발견하였다. … 우리가 쥐와 같다면, 우리는 어머니의 사고력과 아버지의 감정에 따라 살아간다.

… 일본 과학자 YohIsawa가 설명이 가능한 이론을 내놓았다. 그의 주장으로는 아버지의 성염색체가 자손의 성을 결정하기 때문에, Y염색체 대신에 X염색체를 전달하면 자손은 여성이 되고 따라서 여성에서만 부계의 X염색체가 발견된다. 따라서 여성에게 특징적으로 요구되는 행위는 오직 부계 염색체에서만 표현되어야 한다. 만일 이들이 모계 염색체에서도 표현된다면 남성에서도 이러한 행위가 나타나거나 여성에게는 지나치게 나타나게 된다. 따라서 모성적 행위는 부계적으로 각인되어야만 한다.

p257
남자아이와 여자아이는 스스로 행동을 시작할 바로 그 단계부터 체계적으로 다른 관심을 가진다. … 좀더 솔직하게 표현하자면 남자가 지도를 좋아하고 여자가 소설을 좋아하는 것은 양육 때문이 아니다.

16: 기억

p259
유전은 자신의 기구의 변형까지도 허용한다. –James Mark Baldwin

볼드윈은 “의식의 주기능은 어린이에게 유전에 의해 자연적으로 배우지 못하는 것을 배우게 하는 것이다”라고 하였다.

dunce는 어떤 냄새 뒤에는 항상 전기적 충격이 따라온다는 사실을 배울 수 없는 돌연변이 초파리다. … 모두 17가지의 학습 돌연변이 초파리가 발견되었다. … 망가진 유전자는 모두 Cyclic AMP를 만들거나 이와 반응하는 것과 관련이 있었 …

Ronald Davis와 Michael Grotewiel 그리고 동료들은 학습이나 기억이 결손된 돌연변이 초파리를 체계적으로 찾는 과정에서 Volado(‘볼라도’는 칠레의 속어로서 건망증이 심한 것과 비슷한 뜻으로 주로 그런 교수들을 일컬을 때 사용한다고 그들이 친절히 설명하고 있다)라고 명명한 다른 종류의 돌연변이를 찾게 되었다. … 열충격 유전자가 작동할 때만 볼라도 유전자가 기능을 갖도록 하였다. 선선한 온도에서는 초파리가 학습을 하지 못했지만, 이들이 열충격을 받은 지 3시간 후에는 훌륭한 학생이 되었다. … 이것은 볼라도 유전자가 학습에 필요한 구조를 짓는 데만 요구되는 유전자가 아니라 정확히 학습할 때 필요하다는 것을 의미한다.

17: 죽음

p274
자신의 육신(전체)를 위하여 죽어가는 게 얼마나 즐거운 일인가 –호라티우스 오래된 거짓말 –윌프레드 오웬

TP53 유전자의 돌연변이는 치명적인 암의 결정적인 특징이어서 사람에게 나타나는 모든 암의 55%가 잘못된 TP53에 의한 것이다. … 종양이 커질수록 다음 단계의 돌연변이를 거칠 가능성이 높아진다.

RobertWeinberg가 표현하였듯이, “100경 번의 세포분열에서 한 개의 치명적인 악성 세포의 생성은 제법 성공적인 것이다.

p284
의사들은 분열하고 있는 세포를 죽이는 약품을 찾는 대신에 세포의 자살을 독려하는 약을 찾아야 했다.

18: 치료

p290
풀은 Ligase라고 부르는 효소로 이들은 떨어진 DNA조각을 발견하면 서로 붙여서 꿰멘다. 가위는 Restriction Enzyme이라고 하며 1968년 박테리아에서 발견되었다. … 현재 400개 정도 알려져 있다.

p294
그렇지만 1970년 Retro Virus가 RNA로부터 DNA의 복사본을 만들 수 있다는 사실이 밝혀지면서, 갑자기 Gene Therapy는 실현 가능한 목표가 되었다.

p299
1960년에서 1990년 사이에 세계의 인구가 두 배 이상 늘어났는데도 인구당 곡물 생산량은 20% 이상이나 증가하였다. 열대 농작물의 ‘녹색형명’은 대부분이 유전적 개량에 의한 것이었다. … Agro Bacterium 발견 덕분이다. … 미리 만들어 놓은 DNA 운반체와 같았다. 단지 플라스미드에 어떤 유전자를 첨가만 하고 아그로박테리아로 잎을 문지르면 감염이 일어나서 잎세포에서 새로운 식물이 자라게 된다. 이 새로운 유전자는 식물체의 종자로 전달되게 된다. … 박테리아에 감염되지 않는 곡물류 식물은 좀더 미숙한 방법인 유전자를 작은 금입자에 실은 후 문자 그대로 총이나 입자가속기를 이용해 세포 내로 쏘아넣는 방법의 개발로 조작이 가능해졌다.

p302
이 문제의 정치 쟁점화는 터무니없는 결과를 낳고 말았다. 1992년에 세계 최대의 종자회사인 파이어니어는 Brazil nut의 유전자를 대두에 주입하였다. … 메티오닌을 첨가하여 건강에 더 좋은 대두를 만들기 위해서였다. 그러나 곧 아주 소수의 사람들이 Brazil nut에 알레르기를 나타낸다는 것이 알려졌고, 유전자를 변형한 대두도 그 사람들에게 알레르기를 일으키는 것으로 드러났다. … 정부 기관에 위험성을 보고하고, 그 결과를 공표한 뒤 이 사업을 포기했다. 유전적으로 변형된 새로운 대두에 대한 알레르기로 목숨을 잃게 될지도 모르는 미국인은 기껏해야 2명 이하이고, 전세계적으로 영양 결핍을 겪고 있는 수십만 명이 구제될 수 있다는 계산 결과에도 불구하고도 말이다. … 그런데도 이 사실은 극도로 조심스런 기업체의 본보기가 아니라 환경론자들에 의해 재포장되어 유전공학의 위험성과 관련 기업체의 무자비한 탐욕의 결과가 낳은 부작용이라는 식으로 알려졌다.

p307
진단이 유전적으로 이루어졌다고 하여 치료도 그래야 할 필요는 없다. 유전적 진단 후에 관습적으로 이어온 치료법을 사용하는 것이 아마도 게놈이 의학에 내린 가장 큰 혜택일 것이다.

19: 예방

p311
유전자 검사의 결과가 곧바로 낙태나 유전자 요법 등과 같은 과격한 해결책으로 이어지지는 않는다. 오히려 유전적 진단의 결과가 나쁘면 마가린의 사용이나 에어로빅등의 덜 과격한 치료법을 많이 사용하게 된다. 의료인들은 지방질 음식을 절대 먹지 말라고 경고하는 대신에, 우리 가운데 누가 그런 경고를 통한 혜택을 받아야 하고 누가 안심하고 아이스크림을 먹어도 되는지를 가려내는 것을 익혀야 한다.

알츠하이머병은 APOE유전자와 밀접한 연관을 가진다. 권투선수, 축구선수등 머리에 충격을 많이 받는 직업을 가진 사람들은 그 직업을 선택하기 전에 유전자 검사를 받는 게 더 좋을 수 있다.

20: 정치학

영국은 PrionDisease에 대해 overreacting했다고 주장하고 있다.

21: 우생학

22: 자유의지

• Hume’s Fork

p363
다행스럽게도 우리는 세뇌 교육을 아주 잘 견딘다. 아무리 부모나 정치가들이 흡연이 몸에 해롭다고 떠들어도 젊은이들은 여전히 담배를 피운다.

• Nurture assumption
• Lyndon Eaves