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DNA와 단백질 HOME > 자료실 > DNA와 단백질
전이인자는 배아 발달 시 핵심적 역할을 하고 있었다.
: 정크 DNA 개념의 계속되는 실패
(Transposable Elements Key in Embryo Development)
Jeffrey Tomkins

   한때 진화론자들은 도약유전자(jumping genes)라 불리는 DNA의 전이인자(transposable elements, DNA 내에서 상대적 위치를 변화시킬 수 있는 DNA 서열)는 고대에 바이러스의 악성 감염으로 식물과 동물의 유전자에 불필요하게 삽입되어 남겨진 바이러스의 흔적(또는 쓰레기)이라고 생각했었다. 그러나 지난 수십 년 간의 연구는 이 전이인자는 유전체에서 풍부한 다양성을 일으키는 핵심적 역할을 수행하고 있음을 분명히 보여주고 있었다.[1] 최근에 Nature 지에 게재된 한 연구는, 이제 전이인자는 동물의 생명이 시작되는 배아 발달의 초기 단계에서 절대적으로 필요함을 보여주고 있었다.[2]

포유류에서 접합자(zygote)라 불리는 세포는 정자와 난자가 수정해서 연합됐을 때 형성된다. 이것은 새로운 배아의 가장 초기의 발달 단계이다. 발달 중에 있는 배아 세포가 여러 조직을 형성하기 위해서 완전히 분화되기 전에, 그리고 그들의 세포 운명이 결정되기 전에, 그들은 만능 분화(totipotent, 몸체의 어떤 타입의 세포로도 발달될 수 있는 능력을 가지는) 로 간주되는 한 단계를 거친다.

여성의 난자가 수정되면, 산모의 유전체(genome)와 핵은 완전히 재프로그램 된다. 접합자 유전체에 독특하게 새롭게 합성된 RNA 복사본은 즉시 정착되고, 생명체의 초기 단계를 위해 세포핵을 프로그램 한다. 생쥐 유전체에서 발견된 이러한 활동의​ 핵심 기능은 MuERV-L라는 이름의 특별한 타입의 전이인자(transposable element)를 포함하고 있었다. 이 전이인자는 생쥐 배아의 다른 모든 세포들을 형성하는데 있어서 결정적인 만능세포 단계에서 독특하게 활성화되고 있었다.
 
접합자 유전체가 기능하는 동안, 발달 유전자의 네트워크는 그들의 프로모터 영역을 활성화하기 위해서 MuERV-L에 의존한다. 이것은 만능세포 상태를 만든다. 이 유전자 네트워크는 발달 과정처럼 침묵되어 있다.

이 전이인자가 생쥐의 적절한 발달에 필수적이라는 사실은 진화론적 사고가 이들 유전적 기능을 얼마나 잘못 해석하고 있었는지를 보여준다. 또한 다른 연구들도 배아 발달 및 임신의 여러 단계 동안 DNA 전이인자들이 다양한 부문에서 중요하게 관여하고 있음을 증명해왔다.[3, 4] 쓸모없는 유전적 잔해라는 진화론자들의 주장과는 매우 다르게, 이들 전이성 DNA 부분은 생명체에 있어서 매우 중요한 부분이었던 것이다.      

이제 이들 중요하고 기능적인 유전체 부분이 아무런 쓸모가 없는, 고대에 바이러스 감염에 의해서 삽입된 유물이라는 한때의 주장은 믿기 힘들어졌다.[5] 분명 그것들은 독특하게 설계되었고, 창조주 하나님에 의해서 프로그램 된 DNA의 고도로 정교한 한 부분이었던 것이다.


References

1. Shapiro, J. A., and R. von Sternberg. 2005. Why repetitive DNA is essential to genome function. Biological Reviews. 80 (2): 1–24.
2. Macfarlan, T.S. et al. 2012. Embryonic stem cell potency fluctuates with endogenous retrovirus activity. Nature. 487 (7405): 57-63.
3. Kunarso, G. et al. 2010. Transposable elements have rewired the core regulatory network of human embryonic stem cells. Nature Genetics. 42 (7): 631-635.
4. Lynch, V. J. et al. 2011. Transposon-mediated rewiring of gene regulatory networks contributed to the evolution of pregnancy in mammals. Nature Genetics. 43 (11): 1154–1159.
5. Thomas, B. 2010. Evolution's Best Argument Has Become its Worst Nightmare. Acts & Facts. 39 (3): 16-17.

*Dr. Tomkins is Research Associate at the Institute for Creation Research and received his Ph.D. in Genetics from Clemson University.

 

*참조 : 쓸모없는 줄 알았던 ‘정크 DNA’ 사실은 질병 다스린다 (2012. 9. 7. 동아일보)
http://news.donga.com/Society/3/03/20120907/49186786/1

‘쓰레기 DNA’ 질병과 직접 연관 (2012. 9. 6. 경향신문)
http://news.khan.co.kr/kh_news/khan_art_view.html?artid=201209062139425&code=930401

쓰레기 취급 ‘정크 DNA’ 알고보니 질병 관장 (2012. 9. 7. 문화일보)
http://www.munhwa.com/news/view.html?no=2012090601030132071002

인간 DNA 백과사전 완성 (2012. 9. 6. 아시아경제)
http://www.asiae.co.kr/news/view.htm?idxno=2012090609492568320

국제연구팀 ”게놈 80% 기능 보유”…질병연구 진전 기대 (2012. 9. 6. 교도뉴스)
http://www.47news.jp/korean/science/2012/09/049135.html

인간 DNA에 버릴 건 없더라 (2012. 9. 9. 동아사이언스)
http://news.dongascience.com/PHP/NewsView.php?kisaid=20120909200002334658&classcode=01

'정크 DNA’의 퇴장, 생명연구의 확장 (2012. 9. 14. 한겨레)
http://scienceon.hani.co.kr/55965

출처 : ICR News, 2012. 7. 25.
URL : http://www.icr.org/article/6928/
번역자 : IT 사역위원회

관련 자료 링크:

1. 정크 DNA의 질질 끄는 죽음 (The lingering death of junk DNA)
2. DNA의 놀라운 복잡성이 밝혀지다. : '정크 DNA(쓰레기 DNA)'는 없었다. (Astonishing DNA complexity uncovered)
3. 일부 정크 DNA는 신경세포 통로를 만드는 중요한 안내자였다. (Some Junk DNA Is Important Guide For Nerve-cell Channel Production)
4. 동물들은 우연히 쓰레기로부터 생겨났는가? (Animals from Junk by Chance)
5. 인트론의 기능에 대한 새로운 이론 : 돌연변이 흡수제 (New Theory for Introns : Mutation Sponges)
6. 새로 밝혀지고 있는 정크 DNA의 용도 (Revealing Purpose in Junk DNA)
7. 정크 DNA에서 더 많은 중요한 역할들이 발견되었다. (More 'Candy Found' in Junk DNA)
8. 비암호화된 DNA는 상상했던 것보다 훨씬 더 복잡했다 (Non-Coding DNA Has Far More Complexity Than Was Imagined)
9. 정크 DNA 패러다임에 도전한 한 젊은 과학자. (How One Bright Young Scientist Challenged the Junk-DNA Paradigm)
10. 정크 DNA는 정말로 쓸모없을까? : 유사유전자를 통하여 본 정크(junk) DNA의 놀라운 기능들 (Is junk DNA useless? : The marvelous functions of pseudogenes)
11. 유전체의 정크는 세포의 항공 교통 관제관이었다. (Genomic Junk Is Cell’s Air-Traffic Control)
12. 다기능 유전자는 탁월한 프로그래밍을 가리킨다. (Multifunctional Genes Indicate Ingenious Programming)
13. DNA : 생명체의 언어 (DNA : The Language of Life)
14. 유전자 발현 : 같은 유전자가 다른 결과들을 만들 수 있다. (Genetic Expression: Same Genes Can Produce Different Results)
15. DNA 수선은 팀웍을 필요로 한다. : DNA 사슬간 교차결합의 수선에 13개의 단백질들이 관여한다. (DNA Repair Requires Teamwork)
16. 세포 안에서 재난 복구 계획이 발견되었다. (Disaster Recovery Plan Found in Cells)
17. 생물들에 있는 데이터 저장 시스템 : 디지털 정보 저장 기술과 DNA의 유사성. (Data Storage Systems in the Living World)
18. 세포가 어떻게 DNA의 오류를 수정하는지는 아직도 신비이다. (How Cells Proofread DNA Is Still Mysterious)
19. 경탄스런 극소형의 설계 : DNA에 집적되어 있는 정보의 양 (Dazzling design in miniature)
20. 누가 당신의 유전자 피아노를 연주하는가? (Who’s Playing Your Gene Piano?)
21. RNA의 발견들은 진화론적 주장을 논박한다. (RNA Discoveries Refute Key Evolutionary Argument)
22. 설계를 가리키는 DNA의 유연성 (Design in DNA: Flexibility Is Just Right)
23. 사람과 침팬지의 DNA는 완전히 달랐다. (DNA Study Contradicts Human/Chimp Common Ancestry)
 
 
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