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위-위유전자는 진화론 패러다임을 뒤흔들고 있다.
(Pseudo-Pseudogenes Shake Up Evolutionary Paradigm)
Jeffrey P. Tomkins

   위유전자(pseudogenes, 유사유전자)는 한때 유전체 화석(genomic fossils, 오래 전에 돌연변이가 일어난 유전자의 파괴된 잔해)으로 여겨졌었다. 그러나 많은 위유전자들이 생명체에서 매우 기능적이며 중요하다는 연구 결과들이 점차 나타나고 있다. 이제 새로이 규명된 한 위유전자는 기능성 단백질을 생산하는 것으로 나타났다. 그러나 그 유전자를 필요로 하는 세포에서만 발견되었다. 연구자들은 이제 위-위유전자(pseudo-pseudogene)라는(가짜가 가짜라는, 즉 진짜라는) 새로운 이름을 붙이고 있었다.[1]

진화론자들은 위유전자를 원래 한때 기능적이었던 유전자의 잔재로 특징지었었다. 이것은 한 기능성 단백질의 생산을 조기에 중단시켰던, 그들의 염기서열 상에서 명백히 '정지신호(stop signals)'에 기초한 것이었다. 그러나 이러한 초기 평가는 지나치게 단순한 견해였으며, 단백질 생산의 복잡성에 대한 고급정보의 결여에 기인한 것이었음이 밝혀졌다.

유전자의 RNA 사본이 만들어질 때, 단백질을 이루는 특정 아미노산들에 대한 3개의 연속적인 염기서열 암호는 코돈(codon)이라 불려진다. 어떤 특정 코돈은 번역(translation)이라 불리는 단백질 생산 과정 동안에 정지신호를 보낸다. 이제 ‘조기종결 코돈(early termination codon, PTC)’이라 불리는, 한 명백한 정지 코돈은 정지의 발생을 의미하지 않는 것으로 밝혀졌다.[2] 이 현상을 ‘정지코돈 초과번역(stop codon readthrough)’이라고 불리며, 한 기능성 단백질을 생산할 수 있다.

정지코돈 초과번역(정지되지 않고 계속 번역됨) 현상은 매우 복잡하며, 다양한 요인들에 의존하고 있다. 여기에는 정지코돈의 특별한 염기서열, 그것이 발생하는 곳의 주변 RNA 염기서열, 번역과정 동안에 다른 자극 인자들의 존재(예로, 단백질 및 RNA) 등이 포함된다.[2]

대부분의 경우, ‘정지코돈 초과번역’의 연구는 단지 박테리아와 바이러스에서만 이루어져 왔다.[2] 동물에서는 아직 이해가 덜 되어 있지만, 꽤 흔할 것으로 예측된다. 이제 초파리(fruit fly)에 관한 새로운 한 연구에 의하면, 한때 깨진 유전자라고 생각했던, 후각 수용체의 위유전자에서 정지코돈 초과번역이 발생하고 있는 것으로 나타났다.[1] 사실 의문시 됐던 위유전자들은 미세 조정된 냄새 탐지에 필요한 기능성 단백질을 생산할 뿐만 아니라, 그것이 필요한 특정 신경세포에서만 생산된다. 따라서 정지코돈 초과번역은 위에서 언급된 다른 인자에 덧붙여서, 세포 내에서 조절되고 있는 것으로 보인다.

연구자들은 초파리의 한 특정 타입에서 기능성 단백질을 생산하는 위유전자를 확인했을 뿐만 아니라, 다양한 후각 수용체 목록의 다른 종들을 확인했다. 이러한 깜짝 놀랄만한 발견으로 인해, 연구자들은 이 분야의 연구가 확대되어야한다고 생각하고 있었다. 논문에서 연구자들은 ”곤충, 사람, 다른 생물에서 화학감각 유전자(chemosensory gene) 계통 내외에서, 조기종결 코돈(PTC)을 가지고 있는 수백 종의 위유전자들 대한 실험적 조사를 신속히 실시해야한다”고 주장하고 있었다.

이 연구는 진화적 산물로서 유전체를 바라보는 것이 과학적 발견에 얼마나 방해가 됐었는지를 보여주는 또 하나의 빛나는 사례가 되고 있다. 만약 과학자들이 유전체를 진화론적 사고로 우연히 생겨났을 것으로 바라보는 것이 아니라, 전능하신 창조주에 의해 설계된 상상할 수 없을 정도로 복잡한 공학적 시스템으로서 바라보았다면, 의도된 목적과 기능을 찾으려했을 것이고, 훨씬 더 생산적인 과학적 발견들이 있었을 것이다.


References

1.Prieto-Godino, L. L., et al. 2016. Olfactory receptor pseudo-pseudogenes. Nature. 539 (7627): 93-97.
2.Dabrowski, M., et al. 2015. Translational readthrough potential of natural termination codons in eucaryotes—The impact of RNA sequence. RNA Biology. 12 (9): 950-958.

 

*관련기사 : 가짜로 위장한 가짜유전자 있다! (2016. 11. 11. Science Times)

 


URL : http://www.icr.org/article/9703
번역자 : 미디어위원회

관련 자료 링크:

1. 베타글로빈 유사유전자도 결국 기능이 있음이 밝혀졌다. (Beta-Globin Pseudogene Is Functional After All)
2. 유사유전자의 기능이 밝혀졌다! : 세포주기와 성장 조절에 중요한 역할을 수행하고 있었다. (Pseudogene Plays Important Role in Cell Cycle)
3. 정크 DNA는 정말로 쓸모없을까? : 유사유전자를 통하여 본 정크(junk) DNA의 놀라운 기능들 (Is junk DNA useless? : The marvelous functions of pseudogenes)
4. 유전자 코돈에서 중복/퇴화라는 개념의 몰락 (Codon Degeneracy Discredited Again)
5. 가장 작은 세포는 진화론에 도전한다 : 473개 유전자들을 가진 세포가 자연 발생할 수 있을까? (Minimal Cell Challenges Naturalism)
6. 정크 DNA가 기능이 있음이 또 다시 확인되었다. : 모티프라 불리는 DNA의 직렬반복과 유전자 발현 (Junk DNA…Trashed Again)
7. NORAD 유전자는 암 연구에 도움을 줄 수 있다. (NORAD Gene Could Aid Cancer Research)
8. 유전자 시계들은 최근 창조를 가리킨다. : 미토콘드리아 DNA, Y-염색체의 돌연변이 발생률 (Genetic Clocks Verify Recent Creation)
9. 가장 간단한 미생물도 생각보다 훨씬 더 복잡했다. : 마이코플라즈마는 200 개의 분자기계들과 689 개의 단백질들을 만드는 유전자들을 가지고 있었다. (Simplest Microbes More Complex than Thought)
10. <리뷰> 연체동물의 진화와 모순되는 굴의 게놈 분석 : 굴은 사람보다 많은 28,000개의 유전자를 가지고 있었다. (Oyster Genome Confounds Mollusk Evolution)
11. 유전체 내 바이러스성 정크의 기능이 발견되다. (Viral Genome Junk Hits the Trash)
12. 유전체 내의 바이러스성 정크라는 허튼 소리 (Viral Genome Junk Is Bunk)
13. 후성유전학적 암호는 이전의 생각보다 훨씬 더 복잡했다. (Epigenetic Code More Complicated Than Previously Thought)
14. 네안데르탈인의 유전자 : 진화론자들은 그들이 너무도 틀렸음에 놀라고 있었다. (Neanderthal Genes: Evolutionists Surprised at How Wrong They Were)
15. 유전학에서 진화론은 실패하고 있었다. : 효모와 사람의 유전자들은 10억 년 후에도 동일했다? (Genetic Evolution Falsified)
16. ‘수평 유전자 전달’이라는 또 하나의 진화론적 신화 (Another Horizontal Gene Transfer Fairy Tale)
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20. 유전자의 이중 암호는 고도의 지적설계를 가리킨다. (Dual-Gene Code Discovery Highlights Designed Biocomplexity)
21. <리뷰> 3차원적 구조의 DNA 암호가 발견되다! : 다중 DNA 암호 체계는 진화론을 기각시킨다. (Three-Dimensional DNA Code Defies Evolution)
22. 진화의 한 메커니즘으로 주장되던 ‘수평 유전자 전달’의 실패. : 광합성을 하는 바다 민달팽이에서 HGT는 없었다. (Solar-Powered Sea Slug Illuminates Evolutionary Weaknesses)
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