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섬모충의 유전체는 극도로 복잡했다. 2
: 유전체의 스크램블링과 암호화는 진화론을 거부한다.
(Genome Scrambling and Encryption Befuddles Evolution)
Jeffrey Tomkins

    섬모충(ciliates)이라 불리는 단세포 생물은 유전체 동력학과 복잡성에 대한 우리의 지식을 확장시키고 있다. 이제 새로 염기서열이 밝혀진 섬모충 유전체는 상상을 초월하는 수준의 독창적인 암호화 시스템과 결합된 프로그램된 재배열을 보여주고 있었다.[1]

단순한 생물에서 복잡한 생물로 진화됐을 것이라는 진화론적 예측과는 반대로, 단세포 생물인 섬모충은 놀라운 수준의 유전적 복잡성을 보여주고 있었다.[2] 섬모충 Oxytricha trifallax는 별도의 핵에 들어있는 두 개의 서로 다른 유전체를 가지고 있다. 대핵(macronucleus)은 극적으로 재배열되고 증폭되어 생물체의 일상적인 삶에 사용되는 데에 반하여, 소핵(micronucleus)은 치밀하고 압착되어 있고, 번식을 위해 사용된다.

두 마리의 Oxytricha가 유성 접합(sexual conjugation)을 수행한 후, 이전의 대핵은 본질적으로 사라지고, 새로운 섬모충의 발달 동안에 새로운 대핵이 소핵의 내용물로부터 형성된다. 여기에는 생식계열 DNA의 약 90%가 삭제되고, 남은 부분이 드라마틱하게 개편되어, 16000개의 나노염색체(nanochromosomes)로 불리는 새로운 염색체로 증폭되는 정교한 일련의 과정들을 포함한다.[3] 이전까지 과학자들은 섬모충의 유전체가 극적인 재조직(reorganization)을 진행하는 것을 알고 있었으나, 그 현상의 전체 중요성은 이해하지 못하고 있었다. 왜냐하면 단지 대핵의 염기서열만이 분석됐기 때문이었다.[3]   

최근의 연구에서, 연구자들은 Oxytricha trifallax의 소핵에 대한 염기서열을 분석했다. 그리고 그들은 상상을 초월하는 복잡성과 재배열을 발견하고는 깜짝 놀랐다. 새롭게 밝혀진 바에 따르면, 소핵의 생식계열 유전체는 225,000개 이상의 전구체 DNA 세그먼트로 분열된다. 이들은 새로운 대핵과 나노염색체(이들 대부분은 단 하나의 유전자를 포함한다)의 구축 동안에 대대적으로 정밀하게 재배열(rearranged, unscrambled) 된다. 그러나 그것은 점점 더 복잡해지는데, 이 과정에서 재구축된 유전자들의 대부분은 소핵의 유전체를 가로질러 분산되어 있는 수많은 개체 조각들로부터(심지어 어떤 것들은 그들의 방향과 거꾸로 되어있는 것들도 포함시켜) 발생한다.

그리고 이들 225,000개의 추가된 조각의 해독을 가능하게 할 수 있는 극도로 복잡한 유전체 암호화 시스템이 발견되었다. 이 과정은 대핵의 설계된 조각의 (암호화와 주소 시스템의 한 유형으로) 측면에 위치하는 특별한 지정 염기서열을 사용한다. 또한, 유전체 내에 암호화되어 있는 고도로 전문화된 RNA 안내자(RNA guides)가, 해독 시스템의 한 유형으로 이동되는 데에 필요한 특정 DNA 부분을 표시하는데 사용된다. 저자들은 말했다. ”대부분의 기능적 정보들은 MIC(소핵)에 암호화되어 있고, 대핵의 발달은 해독(decryption)의 한 과정이다.” 왜냐하면 심지어 유전자의 단백질 암호 영역도 또한 조각나기 때문에, ”대부분의 IESs(internal eliminated sequences, 내부적 제거 염기서열)는 엑손(exons)을 방해한다(84.7%). (그들의 제거는 유전자가 발현되기 위해서 엄격히 요구되는 사항이다).” 따라서, 절단 및 접합(slicing and splicing)의 전 과정에 오류는 허용되지 않으며, 그것은 오히려 고도로 복잡한 암호화 및 해독 시스템이 적절히 작동할 수 있도록 엄격하게 관여하고 있었던 것이었다.

이 시점에서 ”이 모든 복잡성이 가리키고 있는 것은 무엇인가?”라는 질문을 할 수 있을 것이다. 이 고도로 복잡한 시스템이 모두 무작위적인 자연적 과정으로 우연히 생겨났을까? 흥미롭게도, 연구자들은 또한 전구체 유전자 조각의 상당수가 모듈(modular) 식이었고, 더 많은 기능적 조합을 만들기 위해서 여러 다른 방법으로 재배열될 수 있다는 것을 발견했다. 보고서의 저자들은 말했다. ”이 근본적인 유전체 건축에서 발생하는 주목할 만한 특성은 MIC(소핵) 내에 있는 단 하나의 MDS(macronucleus destined sequence, 대핵으로 성장할 운명의 염기서열)가 여러 개의 서로 다른 MAC(대핵) 염색체에 기여할 수 있다는 것이다.”

이 연구 논문에서 가장 흥미로운 점 중의 하나는 진화라는 단어를 찾아볼 수 없다는 것이다. 분명히 복잡한 암호화 시스템과 결합된 대규모의 복잡한 유전체의 재배열은 진화론이 주장하는 것처럼 무작위적인 어떤 우연한 과정의 결과처럼 보이지 않는다. 단세포생물에서부터 사람까지 모든 동식물에 들어있는 생물복잡성과 극도의 공학기술들은 오직 초월적 지성과 능력의 창조주를 가리키고 있는 것이다.


References

1.Chen, X. et al. 2014. The Architecture of a Scrambled Genome Reveals Massive Levels of Genomic Rearrangement during Development. Cell. 158 (5): 1187–1198.
2.Tomkins, J. 2014. Ciliate Genome Reveals Mind-Bending Complexity. Creation Science Update. Posted on icr.org September 10, 2014.
3.Swart, E. S. et al. 2014. The Oxytricha trifallax Macronuclear Genome: A Complex Eukaryotic Genome with 16,000 Tiny Chromosomes. PLoS Biology. 11 (1): e1001473.

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

출처 : ICR News, 2014. 9. 24.
URL : http://www.icr.org/article/8359/
번역자 : 미디어위원회

관련 자료 링크:

1. 섬모충의 유전체는 극도로 복잡했다. 1 (Ciliate Genome Reveals Mind-Bending Complexity)
2. 생명의 분자적 기초에서 볼 수 있는 설계의 증거 : 눈, 섬모, 편모, 그리고 설계에 대한 이해
3. 단순한(?) 아메바가 박테리아를 사육하고 있었다. ('Simple' Amoebas Can Farm Bacteria)
4. 빗해파리의 유전체는 진화론을 궁지에 몰아넣고 있다. (Comb Jelly Genome Gums Up Evolution)
5. 새로운 기술이 추가로 밝혀낸 유전체의 초고도 복잡성 (New Technology Reveals More Genome Complexity)
6. 유전체를 보호하는 경이로운 마이크로프로세서 단백질 (Incredible Microprocessor Protein Acts as Genome Guardian)
7. 밝혀지고 있는 유전체 내 단백질 비암호 부위의 기능들. : VlincRNAs의 제어 및 조절 특성. (VlincRNAs Provide Clues to Genomic Dark Matter)
8. 태양계 행성들에서 밝혀진 새로운 사실들 1 : 수성, 금성, 달, 화성, 소행성들은 젊은 연대를 가리킨다. (Every Planet Surprises Secular Astronomers I: Inner Planets)
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10. ‘엔코드’ 연구로 밝혀진 유전체의 초고도 복잡성. : ‘정크 DNA’ 개념의 완전한 몰락 (ENCODE Reveals Incredible Genome Complexity and Function)
11. 유전자의 이중 암호는 고도의 지적설계를 가리킨다. (Dual-Gene Code Discovery Highlights Designed Biocomplexity)
12. 듀온 : DNA의 이중 암호는 진화론을 거부한다. (Duons: Parallel Gene Code Defies Evolution)
13. DNA에서 제2의 암호가 발견되었다! 더욱 복잡한 DNA의 이중 언어 구조는 진화론을 폐기시킨다. (Two Genetic Codes Is Better Than One)
14. 선도적 과학자들이 진화론을 비판하다. 3부. : 세포 내의 유전정보는 증가되지 않고, 소실되고 있다. (Powerhouse of Scientists Refute Evolution, Part Three)
15. 선도적 과학자들이 진화론을 비판하다. 2부. : 생물학적 정보 생성의 어려움과 컴퓨터 시뮬레이션 (Powerhouse of Scientists Refute Evolution, Part Two)
16. 선도적 과학자들이 진화론을 비판하다. 1부. : 유전정보는 자연주의적 과정으로 생겨날 수 없다. (Powerhouse of Scientists Refute Evolution, Part One)
17. DNA 생산의 정교한 균형 : DNA 복제 시에 뉴클레오티드의 정확한 량이 요구된다. (Delicate Balance in DNA Production)
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