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트랜스포손의 행동은 ‘이기적 유전자’ 이론을 부정한다.
(Transposon Behavior Negates 'Selfish Gene' Theory)
Brian Thomas

   1976년에 진화론자인 리처드 도킨스(Richard Dawkins)는 수많은 생물들의 유전체(genomes) 내에서 번식을 위해 경쟁하는 이기적 유전자(selfish genes)들에 의해서 지구상의 생물들이 특성화될 수 있다고 주장했다.[1] 그때 이후, 과학은 트랜스포손(transposons, 이동유전자)이라 불리는 독특한 DNA 분절들을 기술해왔다. 이 트랜스포손은 식물과 동물의 DNA 안으로 자신의 복사본을 삽입시킬 수 있다. 트랜스포손은 그들의 숙주 유전체를 이어받기 위해 노력하고 있는 것인가? 그래서 도킨스에 의해서 기술된 이기적 행동을 보여주는 것인가?

그 답은 그렇지 않다는 것이다. 이들 움직이는 이동유전자(한 곳에서 다른 곳으로 이동할 수 있는 능력으로 인해 '점핑 유전자(jumping genes)'라고도 불린다)들은 무작위적으로 유전체를 침입하는 것이 아니었다. 대신에 이제 그들은 염색체의 매우 특별한 장소 안으로 그들의 복사본을 삽입시키는 것으로 밝혀졌다. 대부분의 동물 유전체들에는 최근에 획득한 활발한 트랜스포손 또는 오래 전에 획득한 잔류 트랜스포손이 더해진다. 

아마도 가장 잘 연구된 트랜스포손은 초파리에서 발견되는 'P 요소(P elements)'이다. 여전히 활성적인 P 요소 트랜스포손은 약 80년 전 다른 초파리 종에 의해서 일반 초파리 개체군 안으로 도입된 것으로 나타난다. PNAS 온라인 지에 게재된 P 요소에 대한 최근의 한 연구에 의하면, P 요소 삽입은 고도의 비무작위적 선택성의 근원을 발견한 것으로 나타난다.[2]

카네기 연구소의 보도 자료는 이렇게 쓰고 있었다 : 

많은 P 삽입 위치들이 공통적으로 공유하고 있는 것은 DNA 복제의 출발 장소 또는 기원으로 기능하는 능력이다. P 요소와 유전체 복제 기계 사이의 이러한 연관성은 그들이 DNA 복제와 그들의 움직임을 조정할 수 있음을 가리킨다.[3]

어쨌든, 이들 트랜스포손은 그들이 삽입되는 정확한 위치를 '알고' 있었다. 그리고 트랜스포손이 오늘날 '고도의 '감염성'을 가지고 있다 하더라도[3], 그들은 결국 단백질 절단과 피위-상호작용 RNA(piwi-interacting RNA) 복합체의 유전된 메커니즘을 통하여 초파리 유전체 내의 새로운 위치 안으로의 점핑을 멈춘다.[2] 즉, 그들은 숙주 세포 내에 들어있는 트랜스포손과 매우 정확하게 상호작용하는 잘 설계된 구성요소 때문에 결국 멈춘다는 것이다.

그들의 발견 이후, 진화론자들은 유전적 발달의 전반적인 진화론적 체계 안으로 트랜스포손의 작동을 설명하려는 시도를 계속해왔다. 연구 저자들은 묻고 있었다 : ”복제 타이밍에 의해 복사본의 수를 증가시키려는 이기적 시도는 유전체 조직화의 진화에 영향을 주었는가?”[2] 그들은 이것이 사실일 수 없는 수많은 이유들에 대해서는 논의하지 않고, 사실일 수도 있는 이유만을 간단히 논의하고 있었다.

먼저, 트랜스포손은 특정한 위치를 조준하고 있었다. 그들이 진정 이기적이라면, 위치에 대한 선호성을 보여주면 안 된다. 그들 자신의 수를 증가시키기 위해서 유전체 어디라도 침입할 수 있어야 한다. 그러나 만약 그들이 특별한 목적을 수행하기 위해서 설계되어 창조된 것이라면, 트랜스포손은 유전자 조절 또는 DNA 안정화와 같은 생물학적으로 중요한 이유를 가지고 그들의 특별한 위치 내로만 삽입될 것이다. 그러나 이러한 가능성은 PNAS 지의 연구에서는 언급조차 되지 않았다.

또한 트랜스포손의 복사본의 수는 트랜스포손의 행동을 정확하게 이해하고 있는 것처럼 보이는, 유전된 세포 메커니즘에 의해서 조절되고, 결국 멈춰진다는 것이다. 도킨스가 기술한 것처럼, 만약 트랜스포손이 생존하고 번식하기 위해서 유전체와 이기적으로 경쟁한다면, 트랜스포손이 손에 낀 장갑처럼 적절하게 숙주 유전체와 협력적인 방법으로 상호작용을 하는 이유는 무엇인가?

유전자는 '이기적'으로 행동하지 않는다. 실제로, 지구상에서 가장 많은 유전자들은 대게 이기적인 역할을 하지 않는 식물의 유전자들이다.[4] 점핑 유전자도 이기적인 징후를 나타내지 않는다. 유전자들은 서로에 대해서 투쟁하지 않는다. 오히려 거의 모든 수준에서 그들의 몸체 생물체가 뜻하는 목표를 수행하기 위해서 잘 협력하여 정확하게 임무를 수행하도록 서로 맞물려 있다. 그리고 그러한 행동은 우수한 설계자에 의해서 숙고된 공학적 결과일 수 있는 것이다.


References

1. Dawkins, R. 1976. The Selfish Gene. Oxford: Oxford University Press.
2. Spradling, A. C., H. J. Bellen and R. A. Hoskins. Drosophila P elements preferentially transpose to
replication origins. Proceedings of the National Academy of Sciences. Published online before print September 6, 2011.
3. A 'Jumping Gene's' preferred targets may influence genome evolution. Carnegie Institution for Science news release, September 6, 2011.
4. Demick, D.. 2000. The Unselfish Green Gene. Acts & Facts. 29 (7).


 

출처 : ICR News, 2011. 9. 19.
URL : http://www.icr.org/article/6382/
번역자 : 미디어위원회

관련 자료 링크:

1. 고도로 복잡한 유전자 제어 발생학과 진화론자들의 당황. (Embryology Gene Control Confounds Evolution)
2. 유전자 재조합 연구는 인간-침팬지 진화를 부정한다. (Genetic Recombination Study Defies Human-Chimp Evolution)
3. 베타글로빈 유사유전자도 결국 기능이 있음이 밝혀졌다. (Beta-Globin Pseudogene Is Functional After All)
4. 유사유전자의 기능이 밝혀졌다! : 세포주기와 성장 조절에 중요한 역할을 수행하고 있었다. (Pseudogene Plays Important Role in Cell Cycle)
5. 정크 DNA는 정말로 쓸모없을까? : 유사유전자를 통하여 본 정크(junk) DNA의 놀라운 기능들 (Is junk DNA useless? : The marvelous functions of pseudogenes)
6. 침팬지와 인간의 유사유전자가 동일한 이유는? (Why Is 'Pseudogene' the Same in Chimps and Humans?)
7. 전이인자는 배아 발달 시 핵심적 역할을 하고 있었다. : 정크 DNA 개념의 계속되는 실패 (Transposable Elements Key in Embryo Development)
8. 새로운 기술이 추가로 밝혀낸 유전체의 초고도 복잡성 (New Technology Reveals More Genome Complexity)
9. ‘엔코드’ 연구로 밝혀진 유전체의 초고도 복잡성. : ‘정크 DNA’ 개념의 완전한 몰락 (ENCODE Reveals Incredible Genome Complexity and Function)
10. 책으로 700억 권에 해당하는 막대한 량의 정보가 1g의 DNA에 저장될 수 있다. (Scientists Store 70 Billion Books on DNA)
11. 설계를 가리키는 DNA의 유연성 (Design in DNA: Flexibility Is Just Right)
12. 누가 당신의 유전자 피아노를 연주하는가? (Who’s Playing Your Gene Piano?)
13. 식물의 후성유전체 연구는 진화론을 부정한다. : 유전암호의 변경 없이 환경에 적응하는 식물 (Plant Epigenome Research Negates Evolution)
14. 사람의 유전체(게놈)는 멜트다운 되고 있다. (Human Genome in Meltdown)
15. 진화의 3R : Rearrange(재배열), Remove(제거), Ruin(파괴) - 다시 말해서, 진화는 없다! (The 3 Rs of Evolution : Rearrange, Remove, Ruin)
16. 연체동물의 진화와 모순되는 굴의 게놈 분석 : 굴은 사람보다 많은 28,000개의 유전자를 가지고 있었다. (Oyster Genome Confounds Mollusk Evolution)
 
 
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