전망과 ‘플라즈미드’

세포는 아주 작다. 보통 크기의 세포 약 500개를 합쳐야 이 문장 끝의 마침표만 하다. 그러나 이 각 세포들에 일반적으로 우리 자신과 같은 생물을 건설하는 데 필요한 모든 DNA가 들어 있다.

분명히 세포가 그렇게 작다면, DNA 분자는 참으로 더욱 미소할 것이다. DNA는 길게 꼬인 실 모양인데, 어찌나 긴지 우리 체내에 있는 모든 DNA의 끝을 이어 놓는다면, 그 길이가 태양을 여러 번 왕복할 수 있을 정도이다! 그러나 그 실은 아주 가늘어서 직경이 400,000분의 1‘밀리미터’밖에 되지 않는다.

까다로운 문제는, 이 길고 가는 DNA 실들이 어떻게 해서든 세포안에 채워져 있어야 한다는 것이다. 실들을 그 안에 채워 넣을 수 있는 유일한 방법은 그것들을 나선형으로 꼬아 단단한 다발로 만드는 것이다. 이것을 과학자들이 관심을 가지고 있는 특정한 DNA 분자, 즉 유전자의 정확한 소재를 파악하기가 어렵게 한다. 과학자들은 단순히 현미경 아래 한 세포를 놓고, 그들이 원하는 유전자를 찾아 ‘핀셋’으로 그것을 끄집어 내 다른 유전자 속에 넣을 수 없다.

구제자 ‘플라즈미드’

그러나 종종 ‘박테리아’에는 연구 대상으로 삼기 수월한 얼마의 DNA 분자들이 있음이 밝혀지고 있다. 이 DNA 가닥들은 ‘박테리아’ 내의 나머지 다른 DNA와는 다소 독립적이며, 모두 자신을 한 ‘박테리아’에서 다른 ‘박테리아’로 쉽게 옮아 갈 수 있는 고리 모양을 하고 있다. 이들을 ‘플라즈미드’라고 부른다. 현재 이 ‘플라즈미드’가 유전자 결합의 열쇠가 되고 있다.

식물과 동물에 유전자를 결합시키는 것은 쉬운 일이 아니다. 왜냐하면, 이들 세포에는 ‘플라즈미드’가 없으며 그들의 유전 조절 체계는 훨씬 더 복잡하기 때문이다. 그러나 과학자들은 그러한 결합이 조만간 가능해 질 것을 희망한다. 만일 이 일이 성공한다면, 그들은 토양의 질서를 고정시키는 ‘박테리아’로부터 유전자를 식물에 넣을 수 있을 것이며, 그 결과 땅에 질소 비료를 주지 않아도 될 것이다. 그들은 또한 언젠가는 인간의 결함이 있는 유전자를 대치하여, 겸상 적혈구성 빈혈과 같은 선천성 질병도 치료할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

“기름을 회복시키는 능력이 있는 딱정 벌레가 완성 단계에 있으며, 한편, 다른 딱정 벌레들은 지하로부터 금속들을 추출하는 데 계획되고 있다”고 ‘내셔널’ 증류기 및 화학 회사 회장 ‘드럼몬드 C. 벨’은 「리더스」지에 기고하였다. “새로운 개척 분야는 이미 결실을 보았거나, 바야흐로 당뇨병과 싸우는 인간의 ‘인슐린’, 인간의 세포로부터 만들어진 항암 ‘인터페론’, 간장염 또는 ‘말라리아’와 같은 질병들을 예방해 주는 ‘왁찐’, 이에 더하여 난장이 및 혈우병 치료에 쓰이는 ‘호르몬’ 및 소와 돼지의 성장을 촉진하는 물질들의 생산 직전 단계에 와 있다. 진행 중인 발견물들 가운데는 저 ‘칼로리’이며 고 과당인 설탕, 공기로부터 자체 비료를 생산할 수 있는 식물, 현 품종보다 두배의 단백질을 함유하고 있는 밀 품종 및 오늘날 경작되고 있는 밀에 비하여 물을 10분의 1만 필요로 하는 다른 변종 밀이 포함되어 있다.”

또한, 유전자 결합을 통하여 가축의 구제역(口蹄疫)을 막는 데 안전하고 효능있는 ‘왁찐’이 생산되었다는 주장이 있다.—「타임」 1981년, 6월 29일.

유전자 결합이 갑자기 큰 사업이 된 것이 놀라운 일은 아니다. 그러나, 실험실 의자에서 생산 체제로의 이러한 변화는 일부 사람들을 경악하게 하였다. 이유는?