길이 몇밀리미터에 불과한 작은 곤충인 초파리에 관한 연구는 유전자가 염색체 위에 존재한다는 사실을 밝힘으로써 현대 유전학의 역사를 바꾸었다. 게티이미지뱅크


생물학은 수백만종의 생물을 연구하는 학문처럼 보인다. 지구에는 수백만에서 수천만종의 생물이 살고 있고 그중 이름이 붙은 종만 해도 200만종이 넘는다. 그렇다면 생물학자들은 이 모든 생물을 하나하나 연구할까? 놀랍게도 그렇지 않다. 실제로 많은 생물학 연구는 극히 소수의 생물에 집중되어 있다. 과학자들은 이런 생물을 모델생물이라고 부른다.
모델생물은 특정 생물 현상을 이해하 알라딘릴게임 기 위해 집중적으로 연구되는 종이다. 연구하기 쉬워야 하고 번식이 빠르며 유전적 특성이 비교적 단순해야 한다. 또한 실험실에서 쉽게 키울 수 있어야 한다. 이런 조건을 만족하는 몇몇 생물들이 생물학의 핵심 연구 대상으로 자리 잡았다. 효모, 애기장대, 제브라피시, 생쥐 같은 동물들이 여기에 속한다. 그러나 이들 가운데에서도 특히 상징적인 존재가 있다. 바로 온라인골드몽 초파리와 예쁜꼬마선충이다.
초파리는 길이 몇밀리미터 에 불과한 작은 곤충이다. 부엌이나 과일 접시 위를 맴돌다가 손짓 한번에 쫓겨나는 하찮은 존재다. 그러나 이 작은 곤충이 현대 유전학의 역사를 바꾸었다. 20세기 초 미국의 생물학자 토머스 헌트 모건은 뉴욕 컬럼비아대학교의 작은 연구실에서 초파리를 연구하기 시작했다. 이곳이 바로 유명한 릴게임무료 ‘플라이룸’(Fly Room)이다. 모건과 그의 제자들은 초파리를 이용해 유전자가 염색체 위에 존재한다는 사실을 밝혀냈고 유전자 지도를 만드는 방법을 개발했다. 이 연구는 유전학의 기초를 세웠고 결국 모건에게 1933년 노벨 생리의학상을 안겨주었다.
하얼빈대 김우재의 ‘플라이룸’(김영사)은 이 연구실에서 시작된 초파리 연구의 역사와 의미 야마토릴게임 를 흥미롭게 풀어낸 역작이다. 이 책의 장점은 단순한 과학사 소개에 머물지 않는다는 점이다. 초파리 연구가 어떻게 현대 생물학의 문화와 연구 방식까지 바꾸었는지 그리고 과학자들이 작은 곤충을 통해 생명의 보편적인 원리를 어떻게 발견했는지를 설득력 있게 보여준다. 플라이룸은 단순한 연구실이 아니라 현대 생물학의 탄생지였던 셈이다.
초파리 연 황금성릴게임사이트 구는 이후에도 계속해서 생물학을 바꾸어왔다. 1995년에는 초파리를 이용한 발생유전학 연구가 노벨상을 받았다. 동물의 몸이 어떻게 만들어지는지를 설명하는 혹스(Hox) 유전자 연구가 그것이다. 이 연구는 놀라운 사실을 보여주었다. 초파리의 몸을 만드는 유전자와 인간의 몸을 만드는 유전자가 놀라울 정도로 비슷하다는 것이다.
성균관대 이대한의 ‘인간은 왜 인간이고 초파리는 왜 초파리인가?’(바다출판사)는 바로 이 질문에서 출발한다. 왜 인간은 인간이고 초파리는 초파리일까? 이렇게 서로 다른 생물이 사실은 매우 비슷한 유전자들을 공유하고 있다는 사실은 생물학의 큰 수수께끼다. 이 책은 발생유전학의 연구를 바탕으로 종의 차이가 어떻게 만들어지는지를 설명한다. 인간과 초파리 사이의 차이는 전혀 다른 유전자가 있어서가 아니라 비슷한 유전자들이 서로 다른 방식으로 작동하기 때문이라는 것이다. 복잡한 생물학 이야기를 비교적 친근하게 풀어내는 이 책은 초파리 연구가 왜 중요한지 이해하는 데 좋은 안내서가 된다.
마틴 브룩스의 ‘생물학과 유전학의 역사를 바꾼 숨은 주인공 초파리’(갈매나무) 역시 같은 이야기를 다른 방식으로 들려준다. 이 책은 초파리 연구의 과학사를 중심으로 작은 곤충이 어떻게 20세기 생물학의 핵심 실험동물이 되었는지를 보여준다. 과학자들의 경쟁과 협력, 실험실 문화와 발견의 순간들이 흥미로운 이야기처럼 이어진다.
초파리가 유전학의 상징이라면 20세기 후반 생물학에 또 하나의 중요한 모델생물이 등장한다. 이름도 독특한 예쁜꼬마선충이다. 이 생물은 길이 약 1㎜ 정도의 작은 선충이다. 현미경 없이는 제대로 보기도 어렵다. 그러나 이 작은 동물은 생명과학 연구에서 엄청난 역할을 했다.
예쁜꼬마선충이 특별한 데에는 몇가지 이유가 있다. 우선 몸이 투명하기 때문에 세포가 분열하고 발달하는 과정을 직접 관찰할 수 있다. 또 성체의 몸은 정확히 959개의 세포로 이루어져 있어 세포 하나하나의 계보를 모두 추적할 수 있다. 실제로 과학자들은 수정란에서 시작해 성체가 될 때까지 어떤 세포가 어떻게 변하는지 완벽하게 기록해냈다. 이런 연구는 프로그램된 세포사멸(apoptosis·아폽토시스)의 발견으로 이어져, 3명의 과학자가 2002년 노벨 생리의학상을 수상했다.



이정모 제공


김장하 선생의 장학생인서울대 생명과학부 이준호 교수의 ‘매우 작은 세계에서 발견한 뜻밖의 생물학’(21세기북스)은 예쁜꼬마선충 연구의 세계를 소개한다. 저자는 오랫동안 선충을 연구해온 생물학자로 작은 동물을 통해 생명의 원리를 이해하는 과정과 연구 현장의 이야기를 생생하게 들려준다. 책을 읽다 보면 현미경 아래에서 꿈틀거리는 작은 선충이 단순한 실험 재료가 아니라 생명 이해의 창이라는 사실을 깨닫게 된다.
생물학은 인간을 연구하는 학문처럼 보이지만 역설적으로 인간을 이해하는 데 가장 큰 역할을 한 동물들은 인간이 아니다. 초파리와 예쁜꼬마선충 같은 작고 단순한 생물들이 그 역할을 해왔다. 과학자들은 이 작은 동물들을 통해 유전자의 작동 방식, 몸의 형성 과정, 세포의 죽음과 질병의 원리까지 밝혀냈다. 인간의 몸을 이해하는 데 결정적인 단서를 제공한 존재들이 바로 이런 모델생물들이다.
책장에 ‘플라이룸’과 ‘인간은 왜 인간이고 초파리는 왜 초파리인가?’ 그리고 ‘매우 작은 세계에서 발견한 뜻밖의 생물학’ 세권만 꽂아놔도 정말 폼이 난다. 단순히 책의 제목 때문이 아니라 이 책들 속에 생물학을 바꾼 작은 동물들의 역사가 들어 있기 때문이다. 세 저자는 훌륭한 저술가일 뿐만 아니라 최고의 한국 과학자다. (참, 결코 쉬운 책은 아니다.)



이정모 과학 커뮤니케이터