유전학—그것은 생명의 비밀을 밝혀냈는가?

“우리는 생명의 비밀을 발견하였다!” 1953년 영국 ‘케임브리지’ 대학교의 ‘프란시스 크리크’라는 과학자는 자기 동료 학자들에게 이렇게 선언하였다. 그와 그의 동료 ‘제임스 왓손’은 과학계에서 커다란 명성을 떨칠 만한 연구를 하였던 것이다. 그들은 참으로 생명의 비밀을 발견하였던가? 그들은 실제 무엇을 가지고 그렇게 흥분하였는가?

그들은 DNA(디옥시리브 핵산) 분자가 어떻게 몸을 건축하는 일을 지휘하는가를 설명하는 모형을 만들었다. 그들이 만든 모형은 이중으로 나선(螺旋)을 이룬 사닥다리와 같은 구조였다. 그것은 생물 세포 내의 다른 화합물의 상호 작용을 지휘하는 기본 요인으로서 DNA 분자의 기능을 모형으로 나타냈다. DNA 분자가 유전적 형질을 조상으로부터 자손에게 전달시키는 주된 역할을 한다고 생각된다.

DNA는 주로 세포핵 내에 있다. DNA는 사닥다리와 같은 구조 안에 “유전자”(遺傳子)를 포함하고 있다. 유전자는 DNA 분자의 일부분으로 특정한 유전적 형질 즉 피부나 눈동자의 색깔, 얼굴 모양, 개성 등을 형성하도록 지휘하는 일을 한다.

‘왓손’과 ‘크리크’가 만든 DNA 분자 모형은 두개의 길죽한 화합물이 나신형으로 서로 비꼬인 모양이었다. “사닥다리”의 양쪽 줄 곧 “난간” 사이에는 “발판” 곧 “가로장”이 많이 있다. 각각의 “가로장”은 서로를 보충하는 두개의 화합물로 형성되어 있다. 이들 두 화합물은 “가로장”의 중앙부에서 약한 수소(水素)로 연결되어 있다. 그러므로 한쪽 줄은 상대편 줄을 거울로 비춘 상(像)과 같다.

DNA가 신체 부분의 형성을 지휘하는 방법

어느 생물의 몸에서 단백질(몸을 만드는 기본 요소 중의 하나) 분자를 만들 필요성이 생겼다고 가정하자. 어떤 일이 일어나는가? 먼저, (동물이나 식물의) 몸이 어떤 방법인가로 신체 세포 중의 하나에게 특정한 단백질이 필요하다는 것을 통지한다. 그 요청에 호응하여, 그 세포의 DNA “사닥다리”의 일 부분이 그 “가로장”의 중심부에서 분리되어 마치 ‘쟈크’를 여는 것 같이 된다. 이제 ‘쟈크’를 열어 놓은 것 같이 사닥다리 모양 중의 한편이 상대편으로부터 분리되어, 기다란 DNA 분자의 이 부분은 (오직 이 부분만) 이제 사닥다리의 중심부를 톱으로 잘라놓은 모양같이 된다.

이러한 상태는 순간적으로만 존재한다. 한 줄로 된 “반쪽 사닥다리”는 즉시 세포 핵 내부에 있는 물질 가운데서 보충이 되는 화합물을 끌어들이기 시작한다. 이렇게 하여 그들은 “사닥다리”에 다른 반쪽을 “재건”(再建)하여 “전령 DNA”(리보 핵산)이라고 하는 새로운 줄을 형성한다. 그것은 적당한 단백질을 만들기 위해 RNA의 본(本)을 가지고 세포핵을 떠나야 하기 때문에 그러한 이름을 붙인 것이다.

그러므로 “전령 RNA”는 떨어져 나가고 다음에 본래의 두 DNA 줄은 이전과 같이 다시 결합하여 이 다음에 필요가 생기면 “전령 RNA”를 더 내보낼 대비를 갖춘다. RNA 줄이 세포 핵 밖으로 나가면 세포 내의 “리보솜”이라고 하는 알맹이가 그 줄에 붙어서 그것을 “판독”(判讀)하는 것 같이 보인다. 그것은 녹음 ‘테이프’에 녹음된 내용을 다시 재생해 내보내는 녹음기에 비할 수 있을 것이다. 그 다음에 적당한 화합물이 공급되어 “전령 RNA”에 붙은 “반쪽 가로장”에 달라 붙는다.

이 단계까지 어떤 일이 이루어졌는가? “전령 RNA”가 DNA 분자로부터 지시 곧 부호를 가지고 나와 ‘리보솜’으로 하여금 “판독”하도록 하였으며, 본래의 DNA에 있는 바와 동일한 배열을 가진 정확히 동일한 화합물이 공급되었다. 이렇게 하면, “전령 RNA”은 “운반 RNA”라고 하는 다른 종류의 RNA의 도움을 받아 “아미노산”이라고 하는 회합물을 모아 자기가 필요로 하는 단백질을 만든다. 그 다음에 단백질은 ‘리보솜’에서 풀려 나와 건축 재료로서의 자기 임무를 수행하기 위하여 나간다.

이러한 복잡 미묘한 방법으로, DNA의 지시에 따른 화학 구조를 가진 단백질 분자가 합성되어 생물의 몸의 일부를 형성하는 데 사용된다. 그 과정을 다음과 같이 비할 수 있을 것이다. 의사(DNA)가 자기의 사무실(세포 핵)에서 처방을 써서 그것을 심부름군 즉 전령(“전령 RNA”)을 시켜 내보낸다. 약사(리보솜)는 그것을 읽은 다음 처방된 화합물을 상자에서 꺼내어 처방에 지시된 대로 조제한다. 이렇게 합성된 약(단백질)을 환자의 몸에 어떤 목적을 위하여 사용한다.

과학자들은 이러한 미소한 물질에 관하여 이와 같은 사실들을 밝혀냈다. 그러한 물질 중 어떤 것은 현미경으로도 보이지 않는다. 그러한 발견은 인간 두뇌가 놀라운 능력을 가졌다는 증거이다. 그러나 이러한 과학자들이 “생명의 비밀”을 실제 발견하였다고 믿을 것인가?

밝혀지지 않은 질문들

그러한 학자들의 지성과 연구 업적에 압도되어 버릴 것이 아니라, 생명의 비밀이 충분히 밝혀졌는가를 알아 보기 위하여 다음과 같은 몇가지 질문을 해볼 필요가 있다.

몸은 자기에게 무엇이 필요한가를 정확히 어떤 방법으로 세포에게 연락하며, 어떻게 하여 DNA 분자로 하여금 정확히 올바른 장소에서 열어지도록 하였다가 다음에는 다시 결합되도록 하는가? DNA 나머지 나선형 “사닥다리”는 열어지지 않도록 무엇이 막는가? 후자의 질문에 대한 해답을 안다면, 각각의 세포에는 모두 동일한 염색체가 들어 있는데, 어떤 세포에서는 특정한 부분만 작용하는 것 같이 보이는 이유가 무엇인가라는 미해결 문제가 설명될 것이다.

또한 적당한 화합물이 어떻게 등장하게 되며, ‘리보솜’과 같은 것이 어떻게 적당하게 작용하여 새로운 RNA 줄을 만드는 일을 하는가? 그리고 정확히 어떤 방법으로 ‘리보솜’은 RNA를 “판독”하며, 적당한 장소에 적당한 화합물들이 공급되어 DNA 모형을 재생시키고 또 올바른 단백질을 만드는 것은 어떤 방법으로 이루어지는가?

어떻게 하여 DNA에 수록된 정보가 세포 효소에 전달되고 다음에 그것이 세포의 성장을 조절하는가? 이것은 지금도 생물학자들에게 가장 난제가 되어 있는 분야라고 ‘스텐포드’ 대학교의 ‘하워드 에치. 패티’ 박사는 말하였다. (‘왓손’과 ‘크리크’가 고안한 것과 같은) 그러한 단순한 모형으로는 신속하고 신빙성 있는 정보 전달을 설명할 수 없다고 그는 말하였다. 분자보다 더 아랫 단계에 대한 훨씬 더 깊은 연구가 아직도 필요하다.

그리고 마지막으로 우리는, 최초에 그렇게 복잡한 물질들이, 그리고 생명 그 자체가, 어떻게 존재하게 되었는가? 하는 가장 커다란 질문에 봉착하게 된다. 과학자들은 이러한 질문들에 대하여 아직 대답을 못하고 있다. 학설(學説)만 있을 뿐이다.

산 세포는 지성이 없는 힘에 의해 나오지 않는다

생각있는 사람이라면, 유전학자들에게 생명의 비밀을 포착하였다는 영예를 돌리기 전에, 어떤 사람들이 주장하는 바와 같이 그러한 학자들이 창조력을 가졌다고 주장하기 전에, 생각해 보아야 할 다른 문제가 있다. 각각의 “유전자”는 (DNA 분자의 일부분) 약 1,000개의 “뉴클레오타이드”(많은 원자를 포함하고 있는 각 ‘뉴클레오타이드’는 DNA “사닥다리”에 달려 있는 “가로장”의 반쪽이다)의 연쇄(連鎖)로 되어 있다. 만일 한개의 유전자만이라도 결함이 있다면, 자신을 복제할 수 있는 세포의 능력이 죽어버리고 만다. 그렇지 않으면 세포가 분열할 때에 새로 생긴 세포도 결함이 있을 것이다. 진화론에서는 그러한 것들이 우연히 저절로, “맹목적인 힘”에 의하여 생겼다고 하는데, 하나의 유전자를 이루고 있는 수천개의 부분들이 우연히 결합된다면, 어떻게 세포 분열이나 세포 성장이 가능하겠는가? 그리고 인간 세포의 각 염색체 속에 있는 DNA에는 수만개의 유전자가 있다고 하는데, 그 모든 것이 저절로 될 가능성은 얼마나 희박하겠는가!

가장 간단한 형태의 생명체라 할지라도 DNA의 연쇄는 극도로 복잡하다. 그러기 때문에, 생물학자들은 20년간 연구한 끝에 ‘에스케리치아콜리’라고 하는 “하등” 대장균에 들어 있는 나선형 DNA의 유전자를 약 3분의 1밖에 그리지 못하였던 것이다.

고도의 지성을 가진 인간이 몇개의 유전자의 조성을 그림으로 그리는데 20년이 걸렸다면, 어떻게 맹목적인 힘이, 필요한 모든 물질들을 결합시켜 그처럼 복잡한 방법으로 작용할 수 있게 할 수 있겠는가? DNA 연쇄가 가령 4분의 3정도, 아니 10분의 9정도만 완성되어 있다 하더라도 단세포 생물 하나도 존재하지 못할 것이다. 생물은 통채로 한꺼번에 전체가 나타나든지, 아니면, 전혀 나타나지 않아야 한다. 이것은 창조를 필요로 하며, 창조자를 필요로 한다.

마땅히 돌릴 자에게 찬양을 돌리라

이 모든 사실들은 우리가 인간에게는 그들에게 합당한 정도 이상의 찬양을 함부로 돌려서는 안된다는 점을 잘 설명해 준다. 우리는 양식(良識)을 가지고 균형을 잡아야 한다. 극도로 복잡 미묘하고, 경탄스럽기까지한 생물의 구조와 작용을 볼 때에 우리는 거기서 “맹목적인 힘”이 작용하는 것을 보는가? 아니면, 우리는 보이지 않는 최고의 지성 곧 자기의 창조물의 일부를 연구 이해하고 그것을 지배하는 법칙을 알아볼 수 있는 두뇌를 인간에게 주신 그분을 보게 되는가?—로마 1:20.

성서는 한분의 창조주가 있음을 알려 준다. 그분이 여호와 하나님이시다. 성서에서 하늘에 있는 “장로들”—이들은 지상의 피조물을 이해하는데 인간보다 훨씬 더 큰 능력과 통찰력을 가지고 있다.—이라고 한 자들은 그분에 대하여 이렇게 선언하였다. “우리 주[여호와] 하나님이여 영광과 존귀와 능력을 받으시는 것이 합당하오니 주께서 만물을 지으신지라. 만물이 주의 뜻대로 있었고 또 지으심을 받았나이다.”—계시 4:11.

하나님으로부터 지혜를 받은 ‘솔로몬’ 왕은, 허황한 발표를 하고 사실 이상을 주장하는 인간들의 자랑과 예측에 대하여 올바른 견해를 피력하였다. 그는 이렇게 기술하였다. “하나님의 모든 행사를 살펴보니 해 아래서 하시는 일을 사람이 능히 깨달을 수 없도다. 사람이 아무리 애써 궁구할찌라도 능히 깨닫지 못하나니 비록 지혜자가 아노라 할찌라도 능히 깨닫지 못하리로다.”—전도 8:17.

[4면 도표]

(온전한 형태의 본문을 보기 원한다면, 출판물을 참조하십시오)

“유전자” 곧 DNA 분자의 일부분

DNA 줄이 떨어져 나감 DNA 줄이 재결합함

전령 RNA가 분리함