[미학] 생명 공학 (자가조립과 유사이전)

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미학의 일부인 생명 공학 자료 입니다.

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"달걀에는 자연의 법칙에 따른 마지막 모습이 담겨 있다. 달걀은 잠재적인 닭이다."
-연금술사 벤 존슨
알이 자라고 발생함에 따라 특정 사건이 특정 부위에서 일어나 점차 구체적인 윤곽이 잡힌다. 이와 같은 일에는 어떤 계획이 필수적이다. 어떻게 알은 해 보지도 않은 일을 이끌어 나갈까? 축소판 인간은 어떻게 만들어지는가? 나중에 나온 가설에서 윌리엄 베이트슨 (William Bateson)은 모든 생물은 질서정연하게 부품이나 조각으로 만들어진다는 비교적 근접한 답을 내놓았지만, 대체로 그 전과 다름이 없었다. 자연의 해결법은 결국 이해하기 쉬운 것으로 판명되어서 그 모든 것은 디지털 형태로 쓰인 유전자와 관련이 있다. 이와 같은 역할을 하는 발생 관련 유전자들 가운데 일부가 12번 염색체의 중간에 모여있다.
수정란이 배로 성장할 때 처음에는 분화하지 않은 덩어리다. 점점 두 개의 비대칭 즉, 머리·꼬리 축과 등·배의 축이 생긴다. 초파리나 두꺼비 같은 경우에 이 축은 모체에 의해 만들어지는데, 모체의 세포가 배의 한쪽은 머리로, 다른 한쪽은 등으로 지시하게 된다. 초파리와 두꺼비에서 이 비대칭 형성은 몇 가지 모체 유전자 산물의 농도 구배로 이루어진다고 알려져 있다. 각 세포는 자신의 세포 내용물을 바탕으로 위치를 파악한다.
그러나 어디에 위치하는지를 아는 것보다 거기에 있으면서 무슨 일을 하는가, 이러한 과정을 조절하는 유전자를 호메오 유전자(homeotic genes)라고 한다. 컴퓨터나 지침서가 있는 것이 아니라 단지 연속적이고 자동적인 단계들을 거쳐 유전자가 특정 유전자를, 그리고 그 유전자가 다른 특정 유전자를, 그리고 그 유전자가 다른 특정 유전자를 작동시킨다. 몸의 모든 세포는 완전한 상태의 게놈을 가지고 있으므로, 어떤 세포도 투구로부터의 지시를 기다릴 필요 없이, 각 세포는 자신의 정보와 옆에서 받는 신호에 따라 움직이면 된다.

초파리는 번식이 빠르고 다루기 쉬워 19세기초부터 유전학자들의 중요한 연구 수단으로 사용되어왔다. 인위적 돌연변이 중에는 더듬이 자리에서 다리가 생기거나, 평균곤(halter) 부위에서 날개가 나오는 등 비정상적으로 성장하는 것도 있었다. 즉, 특정 부위에서 몸의 다른 부위의 것이 생성된다. 그 원인은 호메오 유전자에 이상이 생긴 때문이다.

참고자료

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