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꿀벌의 고아유전자는 진화론을 쏘고 있었다.
: 진화적 조상 없이 갑자기 등장하는 독특한 유전자들.
(Honey Bee Orphan Genes Sting Evolution)
Jeffrey Tomkins

   고아유전자(orphan genes)라고 불리는 한 중요한 타입의 유전자 데이터가 꿀벌(honey bees)에서 보고되었다.[1] 고아유전자는 유전체(genome)가 진화했다는 주장과 충돌한다. 그리고 그들은 단일 유형의 생물체에 독특한 특성인, 표현형의 새로움(phenotypic novelty)이라는 진화론적 수수께끼와 직접적으로 연결되어 있다.

많은 생물들은 유사한 생화학적 기능을 가지는 단백질들을 암호화하고 있는, 유사한 일련의 유전자들을 가지고 있다. 공통적 유전자 암호는 같은 환경에서 살아가는, 그리고 비슷한 생활 패턴을 가지고 있는 생물들에서 예측될 수 있는 의도적으로 설계된 특성일 수 있다. 이러한 공통 유전자들에 더하여, 여러 종류의 생물들은 고아유전자라 불리는 독특한 일련의 유전자 염기서열들을 또한 가지고 있다. 고아유전자들에 관한 한 리뷰 논문에서, 저자들은 말했다. ”유전체 비교 분석에 의하면, 지금까지 연구된 모든 분류학적 생물 그룹들은 다른 종들에서 유사성이 확인되지 않은 10~20%의 유전자들을 가지고 있음을 가리킨다.”[2]

고아유전자는 생물의 생활양식과 환경과의 상호작용과 관련된 특별한 적응(새로운 표현형)에 관여하는, 특별한 생물학적 과정과 특성에서 극히 중요하다는 사실이 점점 더 많이 발견되고 있다.[1, 3] 동물의 기원에 관한 진화 모델의 문제점은 이러한 완전히 새로운 DNA 염기서열과 독특한 특성이 어떠한 진화론적 조상의 흔적 없이, 완벽한 기능을 가진 채로, 갑자기 나타난다는 것이다. 이전 ICR 글에서, 물고기와 곤충들의 유전체에 관한 여러 최근 논문들은, 이러한 반-진화론적인 고아유전자들이 심각한 문제가 되고 있음을 보여줬었다.[4] 그러나 이제 이 새로운 꿀벌 유전자 연구는 어떻게 고아유전자들이 새로운 다양한 적응 특성과 폭넓게 연결되어 있는지를 보여주는 최고의 연구 성과가 되고 있었다.

꿀벌은 새로운 표현형에 고아유전자가 관여하는 역할을 이해하기 위한 하나의 이상적인 시스템이다. 전 세계에는 2만 종 이상의 꿀벌들이 있지만, 그들 대부분은 사회적이지 않다. 사회적 꿀벌에서 여왕벌은 알을 낳고, 여러 일벌들이 집단이 유지되도록 특화된 임무들을 수행하며, 큰 군집을 이루고 살아간다. 이와 같은 복잡한 사회적 시스템을 용이하도록 해주는 특화된 신체기관은 대시선(mandibular glands)과, 집단의 구성원들 간의 의사소통을 원활하게 해주는 페로몬(pheromones, 공기 중 화학 메시지)을 만드는 나사노브선(Nanasov glands)이다. 특별한 하인두선(hypopharyngeal glands)은 어린 성장 중의 꿀벌을 위한 먹이 생산에 관여한다. 이들 독특한 선들은 독립적인 꿀벌 종들에게서는 잃어버렸거나, 어떤 다른 목적을 수행한다.[1] 덧붙여서 사회적 꿀벌에서 침의 화학은 척추동물에 대항하여 방어하도록 특화되었다. 반면에 독립적 꿀벌에서 침의 화학은 무척추동물과의 전쟁을 위해 특화되었다. 사회성과 관련된 다른 고도로 특화된 특성들은 꿀벌의 더듬이(antennae)에서도 마찬가지로 발견된다.

밝혀진 바에 따르면, 사회적 꿀벌(Apis mellifera)에서 독특한 고아유전자들은, 유전자 발현이 각 구조에서 특별히 측정되고 정량화된, 앞에서 언급했던 모든 다른 선(glands)들과 장기들에서 중요한 역할을 수행하고 있었다. 심지어 뇌와 중장(midgut)에서도 상당한 수준의 고아유전자 발현이 포함되어 있음이 발견되었다. 이것은 꿀벌의 독특한 사회적 행동 및 식사에 비추어볼  때 이치에 맞는다. 그리고 고아유전자들이 특별한 장기에서 독특하게 발현되고 있을 뿐만 아니라, 먹이조달(forager)과 돌봄(nurse)의 일 사이의 유전자 발현 차이에도 중요한 역할을 하는 것이 발견됐다. 꿀벌은 처음에는 동일한 유전체를 사용하여 성장하고 발달하지만, 후성유전학적 변화(epigenetic changes, 염색체에 화학적 꼬리표를 부착시키는 일)는 그들을 집단 내에서 두 다른 특별한 사회적 역할을 수행하도록 다양화되는 것을 허락하고 있었다.[5]

이러한 고아유전자들과 놀라운 생물-특화 특성은 진화론에 도전할 뿐만이 아니라, 창조론자들에게 창조된 종류(kinds)와 관련된 유전적 구조의 패턴을 이해하는 것을 도와준다. 꿀벌과 다른 유형의 곤충들 사이에 분명한 유전적 차이는 진화론을 거부한다. 그리고 고아유전자를 이해하는 것은 창조된 벌 종류 내에서 다양성을 분류하는 데에, 그리고 유전체의 설계 패턴을 이해하는 데에 유용한 도구로 입증될 수도 있을 것이다.
 

References

1. Jasper, W. C. et al. 2015. Large-Scale Coding Sequence Change Underlies the Evolution of Post-developmental Novelty in Honey Bees. Molecular Biology and Evolution. 32 (2): 334-46.
2. Khalturin, K., et al. 2009. More than just orphans: are taxonomically-restricted genes important in evolution? Trends in Genetics. 25 (9): 404–413.
3. Tautz, D. and T. Domazet-Loso. 2011. The evolutionary origin of orphan genes. Nature Reviews: Genetics. 12 (10): 692–702.
4. Tomkins, J. 2013. Newly Discovered 'Orphan Genes' Defy Evolution. Creation Science Update. Posted on icr.org on August 26, 2013, accessed February 1, 2015. 
5. Herb, B. R., et al. 2012. Reversible switching between epigenetic states in honeybee behavioral subcastes. Nature Neuroscience. 15 (10): 1371-1373.

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


출처 : ICR News, 2015. 2. 19.
URL : http://www.icr.org/article/8647
번역자 : 미디어위원회

관련 자료 링크:

1. 새롭게 발견된 ‘고아유전자’들은 진화론을 부정한다. (Newly Discovered 'Orphan Genes' Defy Evolution)
2. 고도로 복잡한 유전자 제어 발생학과 진화론자들의 당황. (Embryology Gene Control Confounds Evolution)
3. 유전자 발현 : 같은 유전자가 다른 결과들을 만들 수 있다. (Genetic Expression: Same Genes Can Produce Different Results)
4. 진화의 한 메커니즘으로 주장되던 ‘수평 유전자 전달’의 실패. : 광합성을 하는 바다 민달팽이에서 HGT는 없었다. (Solar-Powered Sea Slug Illuminates Evolutionary Weaknesses)
5. 바다 민달팽이는 조류의 유전자를 훔쳐서 진화했는가? : 수평 유전자 전달(horizontal gene transfer, HGT)은 없었다! (Did Sea Slugs Evolve to Steal Genes?)
6. 5억5천만 년(?) 동안 동일한 살아있는 화석, 수염벌레. 유전자 손상 속도는 장구한 시간과 모순된다. (Wonder Worm)
7. 유전자의 이중 암호는 고도의 지적설계를 가리킨다. (Dual-Gene Code Discovery Highlights Designed Biocomplexity)
8. 유전자의 이중 암호는 진화론을 완전히 거부한다. : 중복 코돈의 3번째 염기는 단백질의 접힘과 관련되어 있었다. (Dual-Gene Codes Defy Evolution...Again)
9. 사람 lincRNA 유전자는 진화론을 부정한다. : 침팬지의 lincRNA와 차이는 20% 이상이었다. (Human lincRNA Genes Contradict Evolution)
10. 돌고래와 박쥐의 유전적 수렴진화. : 200여 개의 유전자들이 우연히 동일하게 두 번 생겨났다고? (Genetic Convergent Evolution Strains Credibility)
11. 트랜스포손의 행동은 ‘이기적 유전자’ 이론을 부정한다. (Transposon Behavior Negates 'Selfish Gene' Theory)
12. 복잡한 긴 유전자 꼬리는 진화론을 거부한다. (Long Complex Gene Tails Defy Evolution)
13. 다기능 유전자는 탁월한 프로그래밍을 가리킨다. (Multifunctional Genes Indicate Ingenious Programming)
14. 연체동물의 진화와 모순되는 굴의 게놈 분석 : 굴은 사람보다 많은 28,000개의 유전자를 가지고 있었다. (Oyster Genome Confounds Mollusk Evolution)
15. 공유된 유전자는 진화 계통나무의 밑을 잘라버리고 있다. : 매우 다른 두 곰팡이 종에서 6만 개의 염기서열이 동일했다. (Shared Genes Undercut Evolutionary Tree)
16. 꿀벌은 컴퓨터보다 더 빨리 수학적 문제를 해결한다. (Bees Solve Math Problems Faster Than Computers)
17. 벌들의 바람 속 비행기술 (Bees' Knees Bridle the Breeze)
18. 춤추기로 의사 전달을 하고 있는 벌들 (Dancing bees)
19. 아시아 꿀벌이 유럽어를 말한다. (Asian Bees Speak European)
20. 벌들이 난초를 앞서서 진화했다? (Bees outpace orchids in evolution)
21. 식물의 후성유전학 연구는 진화론자들을 당황시키고 있다. : DNA의 변경 없이 생물 종의 다양성이 발현될 수 있다! (Evolutionists Call New Plant Epigenetic Study 'Heresy')
22. 식물의 후성유전체 연구는 진화론을 부정한다. : 유전암호의 변경 없이 환경에 적응하는 식물 (Plant Epigenome Research Negates Evolution)
23. 다윈의 핀치새는 후성유전학이 답이다. : 진화론의 한 주요 상징물이 붕괴되고 있다. (Darwin's Finches: Answers From Epigenetics)
24. 네안데르탈인 : 답은 진화가 아니라, 후성유전학이다. (Neandertal: The Answer Is Epigenetics Not Evolution)
25. 후성유전학 연구는 인류의 진화계통나무를 부정한다. (Epigenetic Study Produces 'Backwards' Human-Ape Tree)
26. RNA 편집 : 새로운 차원의 초고도 생물복잡성 (RNA Editing: Biocomplexity Hits a New High)
 
 
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