[대한광장] 인류의 위대한 여정 ‘게놈 프로젝트’

최근 들어 인간 게놈 프로젝트에 대한 기사가 자주 보도되고 있다.전세계 350개 연구기관들이 10여년 동안 협력,물경 30억 달러의 연구비를 투입해 이루어낸 결실로서 과학사에 한 획을 긋는 업적이다.염색체 지도가 모두 밝혀지면 인간의 수명연장도 가능하고 온갖 질병을 정복할 날도 멀지 않았다고하는 장밋빛 전망이 전개되고 있어 인류의 희망 가운데 하나인 질병으로부터의 해방이 곧 올 것만 같은 생각이 들게 한다.염색체 지도를 알기만 하면 모든 질병을 정복할 수 있을까? 게놈이 무엇이기에 클린턴까지 나서서 야단법석일까? 인체는 약 65조개 내외의 세포로 이루어져 있다.각 세포 안에는 직경이 약0.01㎜ 되는 핵이 있는데 이 안에 46개의 염색체가 들어 있다.이 염색체의구조를 자세히 살펴보면 사다리를 꼬아 놓은 것과 같은 실 모양의 DNA가 겹겹이 중첩되어 있다.

염색체의 길이와 DNA의 길이를 비교하면 1㎝ 안에 60m 길이의 실을 겹겹이꼬아 넣은 것과 같을 정도로 밀집되어 있다.사다리의 양쪽 기둥부분은 당과인산으로 구성되어 있으며 가운데발판은 염기가 서로 짝이 되어 결합되어있는 형태이다.이 염기에는 4종류가 있는데 이들의 배열순서에 유전정보가담겨 있다.이 정보를 바탕으로 인체는 필요한 단백질을 합성하면서 몸을 유지하고 만들어 나간다.

46개의 염색체에는 총 30억개의 염기쌍이 있으며 염기의 배열순서에 담겨있는 염색체군의 정보를 통틀어서 ‘게놈’이라고 한다.작년 12월에 21번,그리고 올해 5월에 22번 염색체의 염기서열 해독이 완료되었고 나머지 염색체들도 85%이상 해독된 상태여서 2003년이면 전체의 염기서열 정보,곧 염색체지도가 완성될 것으로 보고 있다.이중에서 실제로 단백질 합성에 관여하는유전자는 불과 3%정도인 10만개 내외로 알려져 있다.나머지 97%에 해당하는DNA는 같은 염기서열이 반복되는 복사체이며 그 기능에 대해선 거의 알려진바가 없다.

인체와 염색체 지도의 상관관계를 어떻게 이해할 수 있을까? 염색체 지도는말하자면 비디오 테이프에 붙어 있는 미세한 자석 알갱이가 어떻게 배열되어 있는가를 밝힌 것과 같다.

자석 알갱이의 극성 배열 정보에 따라 비디오의 화면이 떠오른다.비디오를보려면 비디오 기기가 있어야 하며 기기의 성능이 좋아야 좋은 화질을 얻을수 있다.테이프가 원본이라 하여도 기기의 성능이 시원찮으면 화면에 줄이가거나 눈이 내리거나 하는 현상이 나타난다.인체는,비유한다면 테이프가 내장되어 있는 비디오 기기와 모니터의 결합체라고 할수 있다. 인체라고 하는기기는 오랜 세월동안 주위환경에 노출되면서 알코올이나 담배 연기 등에 의해 부식되기도 하고 환경호르몬이나 중금속 등의 독성물질의 영향으로 인해성능이 떨어지게 된다.병에 걸렸다고 하는 것은 말하자면 화질이 떨어지거나화상이 이지러진 것에 비유할수 있다.

염색체 지도를 알아내 질병을 치료한다는 것은 의학의 연구 영역이 비디오기기에서 발전하여 테이프에까지 확장된 것에 다름이 아니다.문제는 테이프에 실린 정보가 잘못되어 생기는 유전성 질병이 신생아의 1%,그리고 염색체이상으로 인한 질병이 신생아의 0.5 내지는 1%에 지나지 않을 정도로 적다는데 있다. 따라서 유전자지도가 완성된다고 해도 당장 질병치료에 응용할 수있는 범위가 사실 그리 크지 않다.더욱이 게놈정보로부터 유전성 질병에 걸릴 가능성을 예측하는 것이 확률적이라는 것은 또다른 한계를 시사한다.그리고 유전자정보가 어떤 과정을 거쳐 전달되는가는 또다른 차원의 연구과제다.

다시말해 비디오 테이프의 정보가 영상으로 바뀌는 과정을 이해하려면 가야할 길이 아직도 먼 것이다.



무엇보다도 핵심적인 문제는 테이프를 아무리 분석하여 보아도 마음을 찾을수가 없다는데 있다. 마찬가지로 게놈프로젝트가 완료되어도 염기서열의 어디에서고 인간정신과 마음에 대한 정보는 찾을 수가 없다.이 영역은 여전히별개의 것이다.게놈프로젝트는 미지의 세계를 향해 한 발 한 발 줄기차게 앞으로 전진하고 있는 인류의 노력을 보여주는 위대한 여정의 일부이지 이것으로 모든 것이 해결되는 것은 아니다.얼마 안되어 인류는 게놈프로젝트의 한계를 인식하고 또다른 분야인 마음의 탐구로 발걸음을 디딜 것이다.

방건웅 한국표준연 책임연구원