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[유전학] 유전자 복제의 이용성과 응용분야

-유전자 복제의 이용성과 응용분야◎ 양식에 응용되는 생물공학최근, 호르몬 처리에 의한 유전자 복제와 성전환 같은 기술이 인간의 기호에 좀더 적합한 수서 생물을 생산하기 위하여 양식분야에서도 응용되고 있다. 현재 일본에서는 연어, 넙치, 굴 등에 생물공학 기술이 적용되고 있으며, 일반적으로 양식분야에서 이용되고 있는 생물공학 기술은 다음과 같다.1) 암컷의 형질이 수컷보다 우수한 종의 전(全)암컷 생산.예) a. 암컷의 성장이 수컷보다 빠른 경우 (넙치)b. 알 (卵)의 경제적 가치가 큰 경우 (연어)2) 성 성숙에 의한 성장의 둔화나 육질의 저하, 2차 성징에 의한 어패류의 품질 저하에 따른 상품성의 하락 등을 막기 위한 불임 화 (연어, 굴).◎ 어류의 염색체 조작1) 정상적인 성숙과 수정정상적인 산란과 수정 시 (그림 D-1) 알은 난소에서 생성되며, 두 번의 성숙 분열이 일어난다.감수 분열이라 불리는 두 번째 성숙분열은 산란이 일어나고 수정 자극에 의해 난 발달이 재개되었을 때 나타나는 일시적인 정지 상태이다. 어류의 성은 X, Y 성염색체에 의해 결정된다. 알은 X염색체를 갖고 있고, 반면 정자는 X나 Y염색체를 갖고 있다. X염색체를 갖고 있는 정자에 의해 수정이 된 알은 암컷이 되며, Y염색체를 갖고 있는 정자에 의해 수정이 되면 수컷이 된다 (그림 D-2).2) 배수체 어류자외선에 의해 조사된 정자는 불임이 되며 염색체는 그 특성을 잃게 된다. 이 정자에 의해 수정된알은 반수체가 되며 일반적으로 부화 이전에 사망하게 된다 (그림 D-3(1)). 그러나 불임화된 알로부터의 제 2극체의 방출은 알에 고압이나, 고온 처리할 경우 억제가 되며, 이때 일반적인 난 발생과 같은 방식의 발생이 일어난다(그림 D-3(2)). 수정 이전의 알은 오로지 X염색체만 갖고 있기 때문에 배수체 알은 X 염색체만 갖고 있게 된다. 그러므로 이 알은 암컷으로 발생하게 되며 이런 방식으로 암컷 어류만 생산하는 것이 가능하게 된다.3) 3배체 어류정상의 알이 정상의 정자에 의해 둘러 싼 이해관계1. 유전자 조작 유기체(Genetically Modified Organism)의 분류최근 논란이 되고 있는 유전자 조작 문제는 생물을 재배, 육성하는 농업에서는 특히 중요한 문제라고 하겠다. 유전자 조작에 의한 바이오테크 기술의 응용분야와 범위는 상당히 광범하다. 유전자조작 유기체(GMO)은 크게 분류하면 유전자 조작된 식물과 동물로 구분할 수 있으며, 그 기술 발전의 속도는 컴퓨터 기술의 발전보다도 더욱 빠르며, 동물보다도 식물에 있어서 더욱 급속하게 발전하고 있다고 한다. 유전자 조작 식물 중에서도 식료로 사용되는 제 1차 농산물과 이것들을 원료로 사용하여 가공, 제조되는 식품으로 나누어 볼 수 있을 것이다.첫째, 유전자 복제방식의 급속한 발전은 바람직한 특성을 가지는 유전자를 감식하여 다른 종으로 유전자를 이전시켜서 전통적 식물 생육 시스템을 촉진할 수 있다. 또한 유전자 조작을 통해 새로운 상당한 번식력 시스템을 갖도록 새로운 잡종 1대 F1의 생산(예컨데, 캐나다에 성공한 유지종자 rape)을 유도할 수 있다. 또한 더욱 개량된 운송 특성에 알맞도록 또는 더욱 연장된 식품 보존기간을 갖도록 과일이나 채소의 개발이 가능할 수 있다. 뿐만 아니라, 향기와 영양 함량의 증진을 목적으로 과일이나 채소의 유전자를 조작할 수 있으며, 독성이나 알러지를 일키는 유전자의 제거도 가능하다.둘째, 수많은 제초제나 바이러스, 박테리아, 균류를 포함한 다양한 병원체에 대해 식물이 저항성을 갖도록 유전자 조작된 제품을 생산하여 이를 통해 지금까지의 엄청난 손실을 제거하거나 감소시킬 수 있다(대표적인 개발 사례가 앞에서 언급한 Monsanto의 Roundup Ready 콩과 Novartis의 Bt Maize옥수수라고 할 수 있다). 농민들도 콩과 같은 식물 재배에 제초제를 덜 사용할 수 있을 것이고, 곤충에 대한 곡물(corn crops : 밀, 보리, 귀리, 옥수수를 총칭)의 피해를 줄일 수 있을 것이다. 또한 낮의 길이에 대한 식물의 반응을 통제하는 유 수 있게 될 것이다.2. "종자와 곡물을 지배하는자가 세계를 지배한다.": GMO 산업계의 범위와 구조농업계에서는 "종자와 곡물을 지배하는 자가 세계를 지배한다"는 말이 오래 전부터 전해내려오고 있다. 그래서 세계적인 굴지의 초국적기업들은 이 분야에 뛰어들어 세계적 과점 체제를 형성하고 있을 뿐만 아니라 이 산업을 토대로 하여 먹이사슬에 따른 피라및 구조를 형성하고 있다.세계적인 초국적 곡물회사는 카길, 콘티넨탈, ADM, 벙기, 루이 드레퓌스, 앙드레 등으로 이들 6개 회사가 전 세계 곡물 유통(보관, 저장, 수송 및 가공의 일부)의 70%-80% 까지 장악하고 있다. 또한 종자분야의 초국적 기업은 파이오니아, 카길, 몬산토, 데칼브, 노바티스, 아그로에보, 엎죤, 듀뽕 등으로서 이들과 청과물 초국적 기업인 델몬트, 캣슬 앤드 쿡(우리나라에서는 돌이라는 상표로 바나나를 주로 취급하는 것으로 알려져있음), 프리미엄, 썬키스트 등이 유전자 조작 기술을 농업 분야에서 발전시켜 온 기업들이다. 이들 산업을 토대로 하여 새로운 가공법에 의해 새로운 식품을 개발하여 Agrifood business산업을 형성하고, 직접 소비자와 만나는 국제적인 레스토랑 체인점들이 있다. 세계 50대 레스토랑 체인점 중, 제 1위의 맥도날드, 제2위와 3위를 자랑하는 KFC와 피자헛, 그리고 10위의 타코벨은 천시 회사가 그 모회사이다.이들의 목표는 "최고의 종자회사, 최고의 농민 만들기, 최고의 유통업자, 최고의 가공업자"를 지향하고 있다. 이를 위한 그들의 전략은 먹이사슬(Food chain)의 연장과 먹이연쇄(Food web)을 확장하는 것이며, 이들 먹이사슬과 먹이연쇄의 각 단계에서 유전공학 기술을 사용하여, 고부가가치 제품들을 개발하고 그 최종 단계의 생산에서 그 부가가치가 더 많이 유지되도록 하는 것이라고 한다. GMO기술을 이용하여 고부가가치를 생산하기 위해 첫째는 우수한 제 1차 농산물을 생산하는 것이고, 둘째는 그 식료 농산물이 식품과 사료에서 더욱 유용한 성분재료(In으로 알려지고 있다. 이미 그 이전에 규제철폐 된 것 7개 품종을 합하면 23개의 신품종이 상품화를 위해 준비되고 있다. 곡물의 종류로는 콩, 옥수수, 토마토, 면화, 감자, 호박 류(squash) 그리고 유량종자인 rape 등이다.영국에서는 상업용으로 재배되고 있는 것은 아직 없지만 상당수의 시험 재배가 이루어지고 있다고 한다. 뿐만 아니라, 이라는 대형 프로젝트를 영국을 중심으로 프랑스, 벨기에, 덴마크, 독일, 스웨덴이 공동 수행하고 있는데, 이를 위해 올해에는 제초제 Glufosinate에 대한 내성이 강하도록 유전자 조작된 유량종자 rape를 69개 지구에 심었다. 가축분야에서는 바이오테크 회사인 PPL Therapeutics는 유전자 조작된 양의 우유에서 순화된 항트립신 단백질1의 전개 추이를 임상 실험하고 있는데, 이는 인간의 낭포성 섬유조직 과다증의 치료를 위한 테스트라고 한다.작년에 세계에서 재배된 GM곡물의 면적은 대략 3천만 에이커 였다고 한다. 이 중, 중국이 약 4백만 에이커의 GM담배와 GM토마토를 재배한 것을 제외하면 대부분 미국에서 재배된 것이다. 미국의 콩 수확량 중에서 GM 종자를 사용한 것이 1996년에는 약 2%에 불과했으나, 97년에는 15% 정도로 급증하고 있다. 1998년, 올해에는 미국과 캐나다에서 약 1천에서 1천 2백만 ha의 GM곡물이 재배될 것이라고 한다. 그것도 대부분 Monsanto의 Roundup Ready 콩과 Novartis의 Bt maize 옥수수인데, 이는 이들 제품이 모두 제초제와 농약 사용의 절감을 위해 개발된 것이기 때문이라고도 할 수 있다. 그리고 앞으로는 더욱 대규모로 GM 곡물의 재배가 확대될 전망이다. GM 곡물에 대한 노지 재배 실험이 최초로 이루어진 1986년 이래 1995년 말 까지 노지 재배 실험을 한 회수는 약 3600여 회인데, 총 34개 국가에서 56개 곡물에 대해서 이루어졌다고 한다.GMO의 개발은 인간의 생활에 여러 가지 편리한 점들을 제공하는 긍정적인 점과 환경에 영향자시장의 70% 이상이 외국 회사에 장악 당하고 있는 실정이다.우리나라는 4계절이 뚜렸하고, 강수량의 계절별 편차도 심한 편이어서 식물이 생장하기에 좋은 조건은 아니다. 따라서 이러한 변화를 극복하고 적응해야 살아남을 수 있으므로, 결국 우리나라에서 살아남아 자생하고 있는 식물은 경쟁력을 갖는 것으로 평가받고 있다고 한다. 400여종의 한국산 자생종 중 260여 종이 미국과 캐나다에서 자라고 있음이 확인되었다(심경구, 서병기, 1995). 이러한 우리나라의 자생식물들은 외국으로 밀반출되어 유전자 조작된 후 다시 우리나라로 역수출되고 있는 실정이다. 대표적인 것이 콩이다.이러한 산업의 활용범위와 산업구조 속에서 GMO가 개발, 생산, 수입된다면 어떤현상이 일어날까? 한국의 농업은? 한국의 음ㆍ식료품 가공산업의 대외 원료 의존도는? 식료품의 안전성에 대한 불안은? 생태사회의 순환 질서의 파괴는? 누가 이득을 보는가?3. GMO를 둘러싼 국제적 이해관계와 WTO지적재산권과 관련된 GMO의 문제는 교역관련 지적 재산권 협약에서(TRIPs)에서 주로 다루어지고 있다. WTO의 틀 내에서 TRIPs는 모든 지적 재산권에 대하여 무조건적으로 내국민대우를 하도록 되어있는 것이 WTO의 기본원칙이다. 이같은 TRIPs의 특징은 첫째 지적재산권에 관한 모든 것을 망라한 포괄적 협정이며, 둘째, 종전 협약들과 달리 상세한 집행규정을 두고 있다는 점, 그리고 "'국제협약 플러스 접근 방식'"을 채택하고 있다는 점을 들 수 있다. 따라서 파리협정 등 기존의 국제협약의 보호수준을 최저 보호수준으로 하고 있다고 하겠다.GMO문제가 WTO 틀 내에서 관심을 끄는 것은 다음의 3가지 측면에서 제기된다고 할 수 있다. 첫째, 지적재산권 즉 특허의 인정범위를 어디까지로 하느냐 하는 점이다. 즉, 어느 범위까지를 상품으로 인정하여 자유롭게 거래하도록 하느냐 하는 점, 둘째, GMO를 상품으로서 어떻게 자유무역을 강화하는가? 하는 점, 셋째, 식료와 식품으로서 GMO의 안전성 즉, 위생 및 검역규.

자연과학| 2003.10.28| 10페이지| 1,000원| 조회(602)

GMO, 생물공학, 유전자 복제, 염색체 조작

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[유전체학] 인체 게놈에 관한 이해

인체 제놈에 관한 이해1. 개 요현대생물학의 출발점은 유기분자인 DNA의 길다란 사슬이 생명을 창조하는 데 필요한 모든 지시를 암호의 형태로 가지고 있다는 사실을 전제로 한다. 인간을 만드는 데 필요한 모든 비결이 인간의 모든 세포 안에 코일처럼 감겨 있는 2미터 가까운 길이의 DNA에 4문자 디지털 암호로 순차적으로 적혀 있는 것이다. 지난 1953년 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 DNA의 이중나선 구조를 밝혀낸 이래 그 명령어 집합을 해독하기 위한 과학적 도구를 축적하는 것이 분자생물학의 과제가 되었다. 인간 게놈 프로젝트는 이러한 노력의 필연적인 연장선에서 탄생했다.게놈 프로젝트는 1980년대 중반의 여러 가지 독자적인 근원에서 출발했다. 일단 그 연구 프로젝트가 과학계에서 처음 모습을 드러내자 게놈 프로젝트는 과학적인 측면에서뿐만 아니라 정치적인 면에서도 숱한 논쟁을 불러일으키는 뜨거운 주제로 부상했다. 동료 연구자들 사이에서 이 프로젝트에 대한 열광적인 분위기가 형성되자 프로젝트에 대해 풍부한 수식이 따라붙게 되었다. 게놈 프로젝트는 [생물학의 성배], ['인간이라는 책'의 모든 내용을 밝히기 위한 대장정] 등으로 불리게 되었다. 이렇듯 진지하지만 한편 과장되기도 한 개념은 본질적으로 유전자 탐구를 위한 길을 닦는 작업의 연장에 불과하다.2. 인간 제놈 프로젝트의 완성금세기들어 최고의 유행어가 된 제놈 (genome)은 유전자를 의미하는 gene과 전체를 의미하는 접미어 -ome이 결합하여 만들어진 합성어로서, 우리말로는 ‘유전체’라는 용어로 자리잡아가고 있다. 인간유전체 전체의 서열을 밝히기위해 시작된 인간제놈프로젝트는30억 달러라는 엄청난 액수의 연구비를 사용하면서 10년이 넘는 연구 기간 끝에, 2001년 2월 12일, 마침내99%의 인간유전체 서열을 발표하기에 이르렀다. 인간의 달 착륙에 비견할 만한20세기 최대의 과학적 업적이라고 일컬어지는 대작업의 일단계가 21세기 벽두에 그 완성을 선언하게 된 것이다. 이제 생물학은 이 사건을 계기로 제놈적팀보다도 빨리 완료하겠다고 발표하였다. 많은 과학자들이 이를 회의적으로 받아들였으나, 실제로 셀레라는 샷건 등의 새로운 기법으로 빠르게 다국적팀을 추격했고, 이에 위기를 느낀 다국적팀은 당시 클린턴 대통령의 중재로 셀레라와 공동으로 원래 계획보다 빨리 2000년 6월에 90% 완성된 골격이, 그리고 2001년 초에는 99% 완성된 유전체 초안을 발표하게 된 것이다. 재미있는 것은 다국적팀과 셀레라가 2001년 2월 12일 공동 기자회견에서 인간유전체 초안 완성을 발표하고는, 같은 주 동안, 다국적팀은 영국의 네이처에, 셀레라는 경쟁지인 미국의 사이언스에 각각 논문을 발표했다는 사실이다. 100% 완성된 결과가 아닌데도 최고로 권위있는 두 과학잡지에 서둘러 발표된 것도 그렇고, 같은 주제에 대한 연구 결과를 다른 연구팀이 충분한 상호검정을 거치기도 전에 따로 내놓은 것도 어쩐지 정치적인 냄새가 많이 풍긴다. 실제로 두 연구팀에서 내놓은 서열 정보는 0.14% (약 400만 염기쌍)가 틀리게 보고되어, 이에 대한 검정 작업이 필수적이다.3. 인간유전체인간유전체는 약 30억개의 염기 서열로 이루어져 있는데, 단백질을 합성하는 유전자가 차지하는 엑손 (exon) 부분은 전체의 1% 정도에 불과하고, 나머지 99%에 해당하는 인트론 (intron)과 반복서열의 역할에 대해서는 아직도 정확히 모르고 있다. 즉, 유전자들은 전체 유전체의 1%안에 들어있는 것이다. 염기 하나를 해독하는데 드는 비용이 약 1달러이므로, 전체 유전체 분석에는 30억 달러라는 엄청난 연구비가 필요하다. 인간 유전체는 핵을 가진 세포속에는 모두 한벌씩 보관되어있고, 유전자 중 일부가 단백질로 발현된다. 발현되는 단백질은 세포의 종류나 발달단계에 따라 달라진다. 즉, 각 세포가 가진 전체 유전정보는 동일하지만, 어떤 유전자가 발현될 것인지는 상황에 따라 조절된다는 뜻이다. 뼈 세포는 뼈를 만드는 데 필요한 유전자를 발현하고, 근육세포는 근육을 만드는데 필요한 단백질을 만드는 것이다. 인간의 유전자는 방법이나 mRNA에서 cDNA를 만드는 방법에 따라, 전체 서열이 그대로 옮겨지지 못하고 일부 구조가 잘려나가는 경우도 생기므로, 이렇게 합성된 cDNA 조각들은 원래 유전자의 일부 구조라는 의미에서 EST (Expressed Sequence Tag)라고 불린다. EST가 불완전한 서열이기는 하지만, 이들을 조합하면 원래의 전체 유전자 서열을 밝힐 수도 있고, 어떤 유전자가 얼마만한 빈도로 발현되는 지를 알 수도 있다. 그러나, 일부 유전자는 발현 빈도가 매우 낮고, 심지어는 전혀 발현이 되지 않을 수도 있기 때문에 여전히 유전체 전체의 서열 규명의 중요성은 두말할 나위가 없다. 또한 EST로 찾아낸 유전자가 유전체의 어느 부위에 존재하는 지를 밝히는 것도 유전체 서열 규명을 통해서 가능하다. 원래 인간 유전자가 10만개 이상일 것으로 추정한 것도, 등록된 EST의 숫자를 이용해서 얻어낸 값 (중복을 제외하고 약 12만개)인데, 동일한 유전자가 몇 조각의 EST로 나타나면 실제 유전자 숫자보다 많게 계산될 수도 있는 것이다.인간의 유전체 한벌을 한줄로 늘어놓는다면 그 길이가 1m가 조금 넘는다. 만약 유전체를 한줄로 배열할 수 있고 한꺼번에 해석할 수 있다면, 비교적 간단한 작업일 수도 있다. 그러나, 실제로 인간 DNA는 46개의 염색체(22쌍과, X, Y 염색체: 1-22번까지의 22쌍의 염색체외에, 남자는 XY 를, 여자는 XX의 성염색체를 추가로 가진다)로 나누어져 있으며, 이들은 좁은 공간속에 차곡차곡 접혀있어서 이 DNA가닥을 한가닥으로 풀어내는 것이 보통 어려운 것이 아니다. 그래서, 대안으로 DNA를 효소나 화학적인 방법으로 잘라서 각 가닥의 서열을 분석하고, 나중에 잘라진 자리를 유추, 연결하여 전체 서열을 결정하는 방식이 사용된다. 제놈프로젝트를 가능하게 한 세 가지 중요한 기술은 DNA 서열 결정에 필요한 반응의 개발 (맥심-길버트, 생거, 1977), PCR (멀리스, 1983), 형광을 이용한 자동서열장치 개발 (스미스, 1986)을을 형광분석기로 읽어낸다. A,T,C,G 네 개의 다른 염기는 각기 다른 색깔로 표지되어있기 때문에, 색깔을 염기로 전환하면 DNA의 서열을 알 수 있는 것이다.다국적팀에서 얻은 염기 서열 정보는 버뮤다 선언에 따라 24시간 안에 공개되어 누구나 무료로 사용할 수 있다. 이들 사이트는 매일테이터를 교환하기 때문에, 어느 곳의 정보를 이용해도 항상 최신 정보를 접할 수 있다.그러나, 셀레라의 정보는 자사의 웹사이트에 가서 찾아봐야 하며, 1백만개 염기까지는 대학과 연구기관에 한하여 연구 목적으로 자유롭게 사용할 수 있으나, 그 이상의 연구목적 데이터 이용과 기업의 데이터 이용은 순수한 연구 목적이라는 서약서를 제출해야만 한다. 다시말해, 상업적 목적으로 자료를 받을 때는 정보료를 지불해야 한다는 뜻이다. 한편, 셀레라는 대부분의 유전자는 공개하지만, 질병과 관련이 있을 것으로 추정되는 2백여개의 유전자는 특허를 출원할 예정이다.4. 반복염기서열인간 제놈의 99% 정도는 유전자로 발현되지 않는 이른바 쓰레기 DNA (Junk DNA)이다. 하등동물의 경우에는 쓰레기DNA의 양이 적고 (애기장대 11%, 선충 7%, 초파리 3%), 유전자들이 비교적 고르게 유전체위에 분포되어 있는 반면에, 인간의 유전자는 광활하게 펼져진 쓰레기DNA들 사이에 여기 저기 그룹으로 모여있다. 이렇게 물리적으로 모여 있는 유전자간에는 서로 통제하거나 조절하는 기능이 존재할 것으로 생각되지만, 아직 뚜렷한 증거는 없다.유전체의 절반 정도를 차지하는 반복서열 중 가장 일반적인 구조는 전체 유전체의 10% 정도를 차지하는 Alu 구조이다. 일반적으로 반복염기서열은 AT 염기가 풍부하고, GC 양이 적다. 그 밖에 염색체의 말단에 존재하는 텔로미어 (telomere)와 염색체 중앙의 동원체 (centromere) 부위에 존재하는 반복 서열들은 염색체 보호나 세포분열에 관여하는 것으로 생각되며, 특히 텔로미어는 세포가 분열을 거듭할 수록 점점 짧아져서, 어느 정도 분열을 하고 나면 더 이상 분열보가 축적되면 개인별 맞춤약 시대가 도래할 것으로 기대되고, 이러한 연구는 비교유전체학 (comparative genomics)과 약리유전체학 (pharmacogenomics) 이라는 새로운 분야를 열어가고 있다. 개인별 유전자의 차이를 간단한 장비로 알아내기 위해서는 저렴하며서도 빠른 검색방법이 필수적으로 요구되는데, 최근에 FACS (Fluorescence Activated Cell Sorter)를 이용해서 다수의 시료를 한꺼번에 처리하는 새로운 기법이 선보였다. (Genomics 2000, 66, 135-143.) 한편, 비교유전체학의 다른 예로서, 인간과 98% 이상 유전체 유사성을 가진 침팬지의 유전체를 모두 밝힌다면, 침팬지를 모델로 사용해 특정 유전자를 연구하는 것도 가능해질 것이다.6. 다른 생물체의 유전체 연구당연히 인간유전체의 서열이 가장 먼저 밝혀진 것은 아니다. 인간보다 훨씬 유전체가 짧은 하등생물에 대한 유전체 서열 규명작업이 선행되어왔는데, 대표적인 원핵 생물인 대장균은 460만 염기쌍, 발아효모 (S. cerevisiae)는 1200만 염기쌍, 선충 (c. elegans) 1억 염기쌍, 초파리(drosophila) 1억4천만 염기쌍 크기의 제놈을 가지고 있는데, 1995년에 처음으로 한 세균의 전체 제놈 서열이 보고된 후, 2001년말까지 수십종의 생물 전체 제놈 서열이 밝혀져 있고 그 숫자는 폭발적으로 늘어갈 것으로 전망된다. 한편, 30억 염기쌍을 가진 인간보다도 쥐 (33억 염기쌍)나 옥수수 (50억 염기쌍)는 더 큰 제놈을 가지고 있다. 그런데, 각 생물이 가지고 있는 유전자의 숫자는 반드시 제놈 크기에 비례하지는 않는다. 일반적으로 제놈 덩치가 큰 고등생물일수록 유전자가 더 듬성듬성하게 존재한다. 즉, 단백질 합성에 기여하지 않는 반복서열이나 인트론이 제놈에서 차지하는 비율이 커졌음을 의미한다. 따라서, 제놈이 크다고 해서 유전자의 숫자가 더 많은 것은 아니다. 또, 더 복잡한 고등생물이라고 해서 유전자 숫자가 반드시 단순한이다.

자연과학| 2003.10.28| 10페이지| 1,000원| 조회(371)

DNA, 게놈, 유전체

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[생화학] 당단백질과 인지질의 생리활성

★ 당단백질탄수화물과 단백질이 결합한 복합 단백질.각종 내장 기관, 세포, 특히 그 막 부분에 들어 있다. 식물의 씨 속에도 들어 있으나, 단백질 부분이 저분자인 것은 당펩티드라고 한다. 일반적으로 물에 잘 녹는다.☞ 생리활성-출혈 유발 원인으로서의 당단백과 바이러스 치료제로서의 당단백치명적인 에볼라 바이러스가 사용하는 무기들이 밝혀짐에 따라 치료법이 개발될 가능성이 높아지고 있다. 프랑스 그레노블에 있는 유럽 분자생물학 연구소 (European Molecular Biology Laboratory)의 Winfried Weissenhorn 박사를 비롯한 연구팀은 에볼라 바이러스의 껍질을 형성하는 VP40라는 단백질의 삼차원구조를 결정하여 그 연구결과를 EMBO Journal 최근호에 발표하였다.미국 국립보건 연구소 (National Institutes of Health)의 Catherine Laughlin 박사는 이번 연구 결과에 대해 에볼라 바이러스의 강력한 병원성을 이해할 수 있게 해주는 중요한 발견이라고 평가하며 VP40의 활성을 억제하는 물질을 이용하여 에볼라 바이러스의 복제를 막을 수 있게 될 것이라고 말했다.지금까지 아프리카에서는 여섯 차례의 에볼라 전염사례가 보고되었다. 에볼라 바이러스에 감염되면 바이러스는 세포 내부로 들어가 엄청난 속도로 증식하여 세포를 파괴한다. 그 결과 고열과 통증, 장기의 기능 정지, 출혈 등의 증상이 나타나게 된다. 아직까지 이 바이러스에 대한 치료법은 없어 일단 증상이 나타나면 살아날 가능성이 낮고 전염성도 매우 높다. 그러나 아직 이 바이러스가 어떻게 질병을 일으키는지 밝혀지지 않고 있었다.에볼라 바이러스는 이렇게 강력한 병원성을 지니고 있지만 단 일곱 개의 유전자를 가지고 있을 뿐이다. 따라서 이 질병을 치료하는 방법을 찾아내기 위해서는 이 유전자들이 바이러스의 병원성에 어떻게 기여하는지를 알아내는 것이 극히 중요하다.이주일 전에 미국 국립보건 연구소의 Laughlin 박사 연구팀은 이 유전자들 가운데 하나가 세포의 벽을 파괴하는 기능을 가진 당단백질을 만든다는 사실을 보고했었다. 이 당단백질은 특히 혈관 벽을 구성하는 세포들을 파괴하여 출혈을 유발하는 원인이 되는 것으로 여겨지고 있다.이번에 Weissenhorn 박사의 연구팀은 VP40가 바로 이 당단백질의 파트너라는 사실을 발견하였다. VP40는 당단백질과의 상호작용을 통해 세포벽에서 새로운 바이러스 입자들을 만들어 방출되도록 한다. 그리고 이 과정에서 세포벽이 파괴된다. 다음으로 그들은 VP40를 대장균에서 대량으로 합성한 후에 결정을 만들고 X-선을 이용하여 삼차원구조를 밝혀내는데 성공하였다. 그 결과 VP40은 마치 조개의 두 껍질과 같은 모양을 가지고 있었다. 이 단백질이 세포의 벽에 결합하면 이 단백질은 조개의 껍질이 벌어지는 것처럼 벌어지게 되고 여기에 다시 다섯 개의 VP40이 더 결합하여 육합체의 바이러스 껍질을 만들게 된다.이와 같이 VP40의 구조와 작용 메커니즘이 밝혀짐에 따라 그 활성을 억제하여 에볼라 바이러스를 치료할 수 있는 방법의 개발 가능성도 높아지고 있다.- 종양 약물 저항성을 유도하는 당단백질항암제에 대해 종양(tumor)이 저항성을 나타내도록 유도하는 당단백질의 구조가 영국의 과학자들에 의해 규명됐다. 영국 런던에 위치한 제국대학(Imperial College)의 크리스 히긴스(Chris Higgins) 교수와 옥스퍼드 대학(Oxford Univ.)의 마크 로젠버그(Mark Rosenberg) 박사 연구팀이 공동으로 수행한 이번 연구의 결과는 "유럽분자생물학협회지(European Molecular Biology Organization Journal)", 최신호를 통해 발표됐다. 항암제 저항성을 유도하는 P-당단백질의 3차원 구조가 규명된 사례는 이번이 처음이다.연구진이 대상으로 삼은 물질은 P-당단백질(P-glycoprotein)이라 불리는 것으로 이 분자 물질은 암 세포 밖으로 약물을 방출시키는 기능을 담당한다. P-당단백질은 소형 펌프 장치에 비유될 수 있다. 항암제가 종양에 침투해서 상호작용을 나타내야만 종양의 사멸을 유도할 수 있는데, P-당단백질이 종양 밖으로 약물을 퍼내기 때문에 약효가 유도되지 않기 때문이다. 이 같은 P-당단백질의 기능 때문에 종양이 약물 저항성(drug resistance)을 나타내게 된다.이번 연구 성과를 발전시킬 경우 항암제 약물 저항성을 극복할 수 있는 방안 마련이 가능할 전망이다. 보통 분자 물질의 기능이 어떤 기작을 통해 발현되는가를 이해하기 위해서는 구조에 대한 이해가 선행돼야만 한다. 그리고 일단 작용 기작이 밝혀지고 나면 이를 차단하는 효과적인 기술 개발 가능성이 높아진다. P-당단백질의 경우에는 이번에 밝혀진 구조를 근간으로 약물을 제거하는 펌프 작용을 인위적으로 차단하는 방법 개발이 가능하다. P-당단백질이 제대로 기능을 나타내지 못하면 종양이 약물 저항성을 나타낼 수 없기 때문에 이를 통해 기존의 항암제 효능을 상대적으로 증진시키는 효과를 거둘 수 있다.일반적으로 대부분의 암은 처음에는 항암제에 대해 반응을 보이면서 약물로 인해 저해를 받지만 암과 약물이 상호작용을 나타내는 시간이 늘어나면 상황이 다르게 변한다. 바로 약물 저항성이 발달하면서 효과를 보였던 항암제가 쓸모 없어짐으로써 암 치료가 어려움을 겪게 된다. 약물 저항성이 발현되는 기작은 여러 가지가 있는데 그 가운데 하나가 바로 P-당단백질이 관여하는 펌프 기작이다. 이 기작이 관여하면 약물이 종양에 침투한 후 효능이 발현되기 전에 약물이 종양 세포 밖으로 유출되기 때문에 약효가 유도되지 못한다.- 포유동물의 미성숙 난자수정은 난자에 정자가 들어가는 현상인데 이로써 난의 분열발육, 개체의 발생이 가능하게 된다. 수정은 동물의 종류에 따라, 예를 들어 포유류, 조류, 파충류에서와 같이 여성생식기 내에서 되기도 하고, 또 양서류, 어류와 같이 체외에서 되기도 한다. 이를 각각 체내ㆍ외 수정이라 말하며 이것이 곧 생명의 출발이며 임신의 시작이다.질 내에 배출된 정자는 극히 일부가 자궁과 나팔관으로 들어간다. 이들은 자신의 운동과 나팔관내의 근육의 작용에 의해 수송되어 나팔관에서 정자와 난자가 만나고 여기서 또한 수정이 일어난다. 정자는 꼬리를 제거한 후에 난자의 세포질 속으로 들어가며, 주로 정자의 두부로 이루어진 진한 핵이 정상적인 형태보다 크게 자라서 난자의 핵과 결합하여 접합자가 발달하기 시작하고, 동시에 자궁으로 내려가서 자궁벽에 착상한다. 한편 사정된 직후의 정자에는 수정 능력이 없으며, 사정된 질(膣)에서 정자가 수정의 장소인 수란관 팽대부에 도달할 때까지의 사이에 '수정가능화'가 되어야 수정 할 수 있다. 즉 정자에 capacitation이라는 생리적 변화와 acrosomal reaction이라는 구조적 변화를 거쳐야 한다. Austin에 의하면 capacitation이란 정자의 머리 부위에서 보호막이 제거되는 과정을 말하며, 이후에 acrosomal reaction이 일어나 정자의 acrosome의 벽에 작은 구멍이 생기며 이것을 통하여 소화효소가 흘러나와 난자의 벽을 뚫고 들어간다고 하였다. 그리고 정자가 여성의 생식관 내를 진행하는데 대해서는 매우 흥미 있는 사실이 있다. 즉 자궁내막의 상피와 난관상피의 섬모운동은 안에서 밖으로 향하여 움직이고 또 이들 점막에는 많은 주름이 있다. 이런 사실은 사정된 정자가 난관팽대부에 닿는데 장애물임에는 틀림이 없는데도 불구하고 정자는 팽대부를 향하여 진행하니 얼핏 보아서는 모순된 일같이 느껴지나 이는 정자의 주성으로서 설명한다. 즉 정자는 산에 대해서는 음주화성을 발휘한 것이다. 그 다음 알카리성의 자궁점액에는 즐겨 접근하는 데 이는 양성 주화성이 나타난 것이다. 이와 같이 하여 자궁안에 닿은 정자는 다시 추류성으로 자궁에서 난관팽대부에 닿게 된다. 즉 정자는 난관내 정액의 흐름에 대하여 거슬러 진행하는 양성추류성을 가졌기 때문이다. 난소 안의 난자는 미성숙하여 그대로는 완전한 수정 능력을 갖지 못하며, 수란관내에 배란된 후 팽대부에서 정자와 만날 때까지의 짧은 시간 내에 난자는 극적으로 변화한다.포유동물의 난자는 투명대라는 당단백질로 된 층으로 덮여 있는데 일반적으로 1개의 정자가 투명대를 가로질러 난자에 들어가면 투명대에서 변화가 생겨 다른 정자는 들어 갈 수 없게 된다. 따라서 이러한 다정자 거부와 다른 종의 난자와 정자가 결합하지 않는 현상은 투명대 내의 알려지지 않은 어떠한 물질이 관여함으로써 일어나는 것으로 추측하여 왔다.최근의 연구에 의하면 포유동물의 미성숙 난자의 투명대는 zp-1, zp-2, zp-3라는 3종의 당단백질로 구성되어 있으며, 수정 가능한 성숙된 난자의 투명대에는 미성숙 난자엔 없는 zp-0라는 새로운 당단백질이 존재하는 것으로 밝혀졌다. 이 zp-0라는 당단백질은 수란관의 상피세포에서 만들어져 수란관 내에 분비되어 난자의 투명대에 부가되는 것으로 알려졌다. 따라서 수정은 수란관의 팽대부에서 일어난다는 점에서 zp-0는 필시 정자가 난자에 접착 또는 결합하는 즉, 정자와 난자의 상호작용에 직접 관계하는 것으로 추측하고 있다.-개불(Urechis unicinctus)에서 추출한 당단백질의 항암효과 및 면역활성현대의학의 발달에도 불구하고 암은 여전히 치료가 어려운 질병의 하나로 여겨지고 있으며, 우리나라의 경우에도 전체 사망원인 중의 1위를 차지하고 있다. 이러한 암의 치료방법은 크게 수술요법, 방사선치료, 항암 화학요법 등으로 나눌 수 있는데, 알킬화제, 대사길항물질이나 항생제와 같이 임상에 이용되고 있는 항암 화학요법제는 암세포 뿐만 아니라 생체내의 정상세포 특히, 임파구와 골수세포 등을 빠른 속도로 파괴하므로 면역계의 기능에 치명적인 부작용을 초래한다. 따라서 이러한 부작용과 독성이 없는 물질을 천연물에서 개발하려는 시도가 많이 이루어져 왔으며, 이를 위하여 천연물에 다량 분포하는 당단백질과 다당류 분획의 항암효과에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.

자연과학| 2003.10.28| 5페이지| 1,000원| 조회(832)

당단백질, 인지질, 생리활성

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[세포생물학] 프로테오믹스에 관하여

★ 프로테오믹스 [proteomics]유전자 명령으로 만들어진 프로테옴(단백질체)을 대상으로 유전자의 기능, 단백질의 기능이상 및 구조변형 유무 등을 규명하고 질병 과정을 추적하는 분석기술.단백질체학이라고도 한다. 프로테인(protein:단백질)과 옴(ome:전체)의 합성어로서, 게놈이 사람이 지닌 모든 유전정보의 집합체라면 프로테옴은 특정 세포나 특수 상황에서 만들어지고 작용하는 단백질의 총집합이다.즉 생명체의 전체 유전자인 게놈에 의해 발현되는 모든 단백질의 총합인 프로테옴을 다루는 학문으로 이들을 대량으로 분석하고 상호기능관계 지도를 작성하며 구조분석을 통해 궁극적으로 특정 단백질과 이를 만드는 유전자의 기능을 동시에 밝혀내는 것을 목적으로 한다.최근 이 학문이 각광받는 이유는 인간 유전체 염기서열이 다 밝혀졌다고 해도 그것만 가지고는 유전자 산물의 기능을 알 수가 없고, 이것이 전사(transcription)되어 단백질 생성 수준에서 조절된다고 하더라도 최종적으로 세포 내에서의 기능 여부는 얼마나 정교하고 적절하게 단백질 합성 후 변형되는가에 달려 있기 때문이다. 즉 최종적으로 완벽한 모양이 갖추어진 단백질을 분석하지 않고는 그 유전자의 세포 내 기능을 알 수 없는 것이다.이런 의미에서 21세기 기술문명을 이끌어나갈 고부가가치, 고성장 산업으로 기대되며 다른 산업에 대한 파급 효과가 클 것으로 예상된다.☞ 게놈 [genome]배우자(정자 및 난자)에 포함되어 있는 염색체 또는 유전자의 전체.1920년 H.윙클러는 반수성의 염색체 1조를 게놈이란 용어로 사용하기를 제창했다. 1930년에 기하라 히토시[木原均]는 기능적 내용을 부여하여 각종 생물이 생존하는 데 꼭 필요한 염색체의 1조를 게놈이라고 하였다. 1게놈 속에는 상동염색체가 포함될 수 없으며, 게놈 속의 1개의 염색체 또는 그 일부분만 상실되어도 생활기능에 중대한 영향을 받는다. 게놈을 구성하는 염색체는 각종 생물에 있어서 고유의 기본수로 이루어져 있다.핵 속에 상동게놈(homologous geno의해서 밀 3군(群)의 군내 및 군간 잡종의 세포학적 연구에서 확립되었다. 최근 미국 국립보건원(NIH)에서는 J.D.웝슨의 제의에 의해서 인체게놈프로젝트(human genome project)가 수행되고 있다. 이 사업은 사람의 전체 유전자의 지도작성은 물론, 전체유전자의 염기배열 순서를 결정하는 방대한 작업이다. 따라서 미국은 선진국과 연구협력체계를 세워서 실시하고 있다. 이와 같은 게놈프로젝트가 완성되면 학문적으로 생명의 신비를 밝히는 획기적 계기가 될 것이며, 인류의 유전질환의 진단 및 유전자 치료법이 확립될 것으로 기대된다. 그러나 한편 생명윤리의 중요성을 주장하는 일부 학자들은 게놈프로젝트의 수행으로 인하여 인명경시풍조가 확산될 것을 예견하여 반대하고 있기도 하다. 한국에는 현재 한국인체유전자연구회(Human Genome Research Association of Korea)라는 단체가 설립되어 있다.☞ 세포공학 [細胞工學, cell engineering]생명체를 이용한 유용 생명분자의 생산을 목적으로 하는 생명공학(biotechnology)의 한 영역.유전자 조작기술을 주로 이용하는 유전공학(genetic engineering)과 비교되는 뜻을 가진다. 세포공학은 세포와 조직을 배양하는 과정에서 염색체나 유전자의 인위적인 조작, 이전기술을 통하여 유용 유전자의 형질을 발현할 수 있는 새로운 세포를 만들어 내는 기술이다. 본래 이 분야는 미생물 육종분야에서 출발한 것으로 분리육종 ·교잡육종 ·돌연변이육종 등 자연상태에서 일어나는 유전자 교환이나 돌연변이에 의한 변이체 선별로 유용한 균주를 생산하였다. 그러나 1970년대 이후 개발된 유전자 조작 ·세포 및 원형질 융합 ·핵치환 ·미세주입 등 소위 유전공학 기술의 발달로 지금까지 자연계에 존재하지 않은, 새로운 유전자 구성을 가지는 세포, 즉 생명체를 만들어낼 수 있게 된 것이다.세포공학의 대표적인 예로는 특이 항원에 대한 단일항체(monoclonal antibody)를 대량 생산 할 수 있는 잡종 골적으로 재조합 유전자를 만든 최초의 보고는 1972년 잭슨 등이 제출하였고, 인공적 재조합 유전자를 숙주세포에서 형질을 발현시키는 데 최초로 성공한 것은 1973년 F.J.코벤 등이다. 재조합 DNA 기술은 1953년 유전자가 DNA라는 사실과 DNA의 구조가 밝혀지면서 예견될 수가 있었다.이 재조합 DNA 기술은 박테리오파지와 플라스미드에 관한 연구와 DNA에 작용하는 효소들, 특히 제한효소와 DNA리가아제(ligase)에 관한 연구 등에 의하여 발견된 업적들이 직접 기여했지만, 그 이전부터 꾸준히 계속되어 온 유전과 분자생물학(分子生物學)에 대한 연구의 결과가 바탕이 되었다. 이 기술을 이용한 유전공학은 특정한 유전자를 분자유전학적인 방법으로 분리 또는 합성하여 유전자를 재조합하거나 재조합된 새로운 유전자를 세균 등에 도입하여 특정한 생물활성물질(生物活性物質)을 다량으로 저렴하게 생산하게 할 수 있어서 이미 선진국들은 이의 실용화를 위하여 크게 투자하고 있다.유전공학의 발전은 우리 세계를 바꿀 수 있을 것으로 내다보고 있다. 암(癌)을 제압하고 노화(老化)를 방지하며, 불모의 사막을 결실이 많은 푸른 녹지(綠地)로 만들고 아무리 사용해도 닳지 않는 에너지를 얻을 수 있게 할 수 있어서, 유전공학은 결국 오늘의 인간이 안고 있는 에너지 ·식량 ·의료 등의 문제를 해결해 줄 수 있는 비방을 지니고 있다고 해도 좋을 것이다. 이 때문에 유전공학은 ‘제3의 산업혁명’이라고 할 수 있고, 따라서 그 개발을 위하여 온세계의 기업들이 이의 연구개발에 착수하고 국가들도 전략기술로 다루어 직접 육성에 박차를 가하고 있다. 한국에서도 82년부터 유전공학 분야를 국가가 육성해야 할 특정연구 분야로 지정하고 있다.☞ 바이오테크놀러지 [biotechnology]생물체의 유용한 특성을 이용해서 여러 가지 공업적 공정, 공업적 규모로 이루어지는 생화학적 공정.생물공학 또는 생명공학이라고도 한다. DNA 재조합 기술을 응용한 여러 가지 새로운 과학적 방법 등도 이에 속한다. 생물공학의. 그러나 분자의 아미노산 서열이 밝혀졌고, 바이오테크놀러지가 발전하여 사람의 인슐린 유전자를 클로닝하는 데 성공했으며, 그 유전자의 염기 배열순서도 정확히 밝혀졌다. 이처럼 클로닝된 인슐린 유전자는 플라스미드(plasmied)라는 작은 DNA단편에 붙여서 미생물 체내에 옮겨주면 그 미생물 체내에서 도입된 유전자 발현이 일어나서 사람의 인슐린을 사람이 아닌 미생물이 합성해 낸다.이와 같은 과정을 밟아서 합성된 인슐린을 잘 정제하여 새로운 의약품 개발산업이 된 것이다. 인슐린 생산을 위한 연구가 단기간내에 이루어진 것은 아니다. 연구진행의 여러 단계에서 나타났던 문제들을 기초과학적 연구로서 해결했기 때문에 성공한 것이다. 이런 점에서 볼 때 기술개발에 관련된 기초과학적 연구는 매우 필수적이다. 이와 같이 DNA 재조합 기술의 이용은 농학 및 축산학 분야에서 새로운 품종개량을 적극적으로 추진하는 데 매우 유용하다. 뿐만 아니라 유전적 질병의 진단과 유전자 치료법의 개발에도 바이오테크놀러지는 무한한 가능성을 제시한다.유전병은 종류에 따라서 사람의 발생 초기에 발병하는 경우도 있고, 소년기 ·청년기, 혹은 장년기에 가서야 발병하는 경우도 있다. 발생 초기에 발병하면 일반적으로 태아는 유산 또는 사산된다. 그래서 출생전 진단법도 다양하게 발전되었고, 출생 후에 진단하는 방법도 개발되었다. 뿐만 아니라 발병은 하지 않더라도 유전병의 원인이 되는 유전자를 가지고 있는 보인자 여부의 검사도 바이오테크놀러지에 의해 가능하다. 의학에서 관심깊은 과제 중의 하나는 유전자 치료이다. 건강한 사람의 DNA(유전자) 또는 mRNA와 상보적인 cDNA를 만들어 이것을 DNA 재조합법으로 레트로바이러스 벡터와 결합시키고, 그것은 그 DNA 결합으로 생긴 유전병 환자의 세포에 효율적으로 도입시키는 방안이 고안되어 있다.그러나 현재는 배양세포를 이용한 실험적 단계에 있지만 응용될 수 있는 시기가 곧 올 것이다. 그런데 실제 응용할 단계에 이르면 윤리적 문제를 포함하여 많은 문제가 제기될 가능는 염색체 23쌍에서 염기쌍 30억 개가 어떻게 배열되어 있는지를 밝히고 이중 유전암호를 담고 있는 염기쌍의 집합인 유전자 10만개의 지도를 만드는 것이다.그러나 게놈 프로젝트 완성만으로는 거의 아무 것도 못 얻는다. 게놈이 생명의 표준 설계도라면 표준설계도와 개인 및 특정인종의 설계도간에 차이를 밝혀야 특정 질환과 유전자의 관계를 어렴풋이라도 알 수 있다.더구나 세포에서 모든 유전자가 단백질을 만드는 것은 아니다. 따라서 어떤 세포가 어떤 유전자 암호가 단백질을 만드는 데 관여하고, 합성된 단백질이 실제로 어떻게 활동하는지를 밝혀야 질병의 예방과 치료가 가능해진다.이것을 밝히는 것이 프로테옴 프로젝트, 게놈프로젝트와 보완적인 역할을 한다. 예를 들어 암조직에는 있지만 성장조직에는 없는 단백질을 찾아야 거꾸로 추적해가면 게놈의 어떤 유전자가 고장나 암이 생기는지를 알 수 있는 것, 거꾸로 게놈을 통해 정상 유전자와 암 유전자의 차이를 알아낸 다음 암에 걸렸을 때의 프로테옴을 알 수도 있다.-21세기 생명공학의 축프로테옴(proteome)은 1995년 과학자 마크 윌킨스가 만든 용어 프로테인(protein:단백질)과 옴(ome:전체)의 합성어다.세포에 적이 침투하거나 세포가 분열할 때 등 외부 환경이 바뀔 때마다 수많은 단백질이 어떻게 움직이고 어떻게 상호 작용하느냐가 바로 프로테옴 연구의 핵심이다. 이 하나하나가 특허 대상이다.인체 내 프로테옴의 모든 것을 밝힌다는 것은 곧 인간의 모든 신체작용을 이해한다는 것을 뜻한다. 과학자들은 현재 2차원 전기영동법(2DE)으로 분리한 단백질을 초고속 질량 분석기로 분석한 다음 데이터를 처리해 세포내 단백질의 움직임을 해석하고 있으며 선진국 특허청엔 이에 관한 특허 신청이 빗발치고 있다.영국의 OGCS사는 최근 단백질 세트의 변화를 보고 암 발병 6개월 전에 암을 진단하는 진단법을 개발해 특허신청을 냈다. 또 영국의 과학전문지 네이처 최근호에 따르면 미국의 셀레라 제노믹스사는 스위스의 제네바이오 연구소에 프로테옴의 공동연업이다.

자연과학| 2003.10.28| 9페이지| 1,000원| 조회(434)

세포생물학, 프로테오믹스, 분자세포생화학

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[사회학] 사회학자들의 이론

Auguste Comte(1798 ∼ 1857)프랑스 혁명이 가져온 파괴적 충격, 즉 가족과 국가 사이에 있는 사회집단의 강력한 파괴에 의해 나타난 혼란을 우려했던 꽁뜨는 사회의 개선을 인생의 목표로 설정하고 이를 위해서는 사회에 관한 이론적인 과학이 필요하다고 생각했다. 그는 지식의 모든 분야가 신학적, 형이상학적, 실증적 단계(3단계 법칙)를 거치며, 이러한 단계를 거쳐 형성된 사회(물리)학은 모든 이론 과학의 위계질서에서 정점을 이루며 중력의 법칙만큼이나 필연적인 진보에 대한 자연적이고 불변적인 법칙을 발견하는 것을 목표로 한다고 주장하였다.그에게 있어 과학이란 실천적인 것인 동시에 이론적인 것으로, 전자는 구체적인 현상을 다루며, 후자는 구체적 현상을 지배하고 각 현상의 공존과 계승을 결정하는 자연법칙의 발견을 추구하는 것이었다. 그는 새로운 과학, 곧 사회학의 목표를 다음과 같이 언급하였다."연속적 변혁의 어떠한 필연적인 연쇄에 의해서, 인류가 고등한 원숭이 사회의 조건보다 별로 나을 것이 없는 상태에서 출발하여 점차적으로 유럽문명의 현 단계에까지 이르게 되었는가를 발견하려는 것이다"이와 함께 사회학은 실증적 방법을 사용해야 한다고 주장한 꽁뜨는 실증적 방법을 "개념적 사실에의 예속 및 사회현상이 일반법칙에 따른다는 생각을 수용하도록 요구하며 만일 그렇게 하지 않다면 사회현상을 다루는 그 어떤 추상적인 이론과학도 구축될 수 없다"는 것이라고 설명했다. 구체적으로 꽁뜨는 실증적 방법의 절차를 관찰, 실험, 비교, 역사적 방법 등의 네 가지로 설명하였다. 여기에서 역사적 방법이란 인간 사고의 지속적인 변화에 대한 일반법칙의 추구, 즉 3단계 법칙 속에 뚜렷한 사상의 주도적 역할을 반영하는 관점을 의미하는 것이다. 이는 구체적 사실들간의 인과적 관계를 강조하고 단지 부수적으로만 일반법칙을 정립하는 일반적 의미의 역사적 방법과는 다른 것이다.이러한 사회학을 꽁뜨는 크게 두 개의 연구분야로 나누었는데 그것은 정학(statics)과 동학(dynamics)으로 정 사회질서의 기본적 사실은 보편적 합의, 즉 한 사회의 구성요소들간의 필연적인 상호관련성이다. 꽁뜨는 보편적 합의가 사회적 분업의 근거가 될 뿐만 아니라 바로 연대(solidarity)의 근간이 된다고 생각했다. 그래서 꽁뜨는 사회적 분업이 사회의 복잡성 증대의 근본적인 원인이며, 따라서 연대와 협동을 주의깊게 연구하는 것이 필요하다고 주장하였다.다음으로 동학의 기본적인 과제는 인간문명의 주요 변동들이 잇달아 일어나는 상황 속에서 하나의 추상적인 질서를 발견하는 것이다. 이는 곧 진보적 발전으로 꽁뜨는 진보적 발전은 일직선을 따라 이루어지지 않으며 진동이 일어날 뿐만 아니라 진보의 속도는 인간의 개입으로 조정될 수 있다고 생각하였다. 발전 혹은 사회적 연쇄과정을 하나의 거대한 유기체적 과정으로 이해한 꽁뜨의 유기체적 유추는 그의 진보를 강조하는 사고체계의 본질적인 요소로 받아들여진다. 이와함께 진보의 요인들과 관련하여 "역사는 사상의 발전에 지배된다"는 계몽주의 철학을 수용하여 지적인 발전이 물질적 발전을 유발하고 촉진한다고 주장하였다. 이를 바탕으로 그는 진보의 단계를 신학적 단계(사제와 군인에 의한 지배), 형이상학적단계(성직자와 법률가에 의한 지배), 실증적 단계(산업경영자와 과학자에 의한 지배)로 나아간다고 생각하였다.Emile Durkheim(1858 ~ 1917)- "사회분업론"에밀 뒤르켐(Emile Durkheim: 1858-1917)은 [사회분업론(Division of Labor in Society)]에서 분업이 사회질서의 기초임을 밝히고 있다. 분업은 단순히 경제적 효용에 그 가치가 한정되는 것은 아니며, 사회적 연대를 일으키는 것으로 도덕적인 성격을 띤다는 사실을 밝히고 있다. 이 저서에서 뒤르켐은 사회에서 분업의 증가가 기계적 사회에서 유기적 사회로의 이동을 일으키며 사회적 연대도 그에 따라 변한다고 지적한다. 기계적 연대(mechanical solidarity)는 구성원들의 동일한 가치와 규범의 공유(집합의식: collective cons적인 개인간의 상호의존성의 증대는 집합의식의 대안적 형태로 나타난다. 곧 분업은 집합의식을 약화시키고 개인성을 증대시키는 동시에 유기적 연대를 촉진한다는 것이다.- "직업윤리와 시민도덕"이 저서는 뒤르켐(1857-1917) 사후에 출간된 그의 3회에 걸친 '직업윤리'에 관한 강의록(뒤르켐의 조카이자 제자인 민속학자 마르셀 모스(Marcel Mauss)에 의해 1937년 [형이상학과 도덕평론]이 출간됨)과 '시민도덕'에 관한 15회의 강의를 묶어 1957년 코넬리아 브룩필드가 영문 번역하고 1992년 브라이언 터너가 재판 서문을 붙여 발간한 것으로 뒤르켐의 미발표 강의록을 모은 책이다.이 책은 사회적 질서의 문제를 해결하는 수단으로 '직업집단"을 보았던 뒤르켐의 견해를 살펴볼 수 있는 중요한 저서로 재판 서문에서 터너는 굴드너(Gouldner, A.)가 주장하였듯이 뒤르켐이 사회 질서에 관한 보수주의 이론가가 아님을 밝혀주는 중요한 단서를 이 강의록이 제공하고 있다고 밝히고 있다.뒤르켐은 '직업윤리'에 관한 제1강의에서 "산업 발전에 따른 사회적 병폐는 중간적 기관들이 국가와 개인의 고리가 되어주지 못했기 때문에 발생하였으며 시민도덕 체계의 발전과 더불어 직업윤리와 직업조직체들이 이 문제를 해결할 수 있을 것"이라는 자신의 견해를 밝히고 있다. 제2강의에서부터 그는 역사적 편견을 지적하기 위해 사례 분석으로 길드제도를 다루면서 길드는 고대사회 곧, 로마시대에도 존재했던 조직체로 도덕적 질서를 유지하고 무한 경쟁의 경제활동을 규제하는 데 기여하였음을 주장하고 있다.인간의 사회문제를 파악하는데 있어 생물학적 해석이나 심리학적 해석을 거부한채 사회구조적 요인을 중시했던 뒤르켐은 사회적 실재를 개인에 두지 않고 집단에 두었으며 사회적 사실을 개인적 사실로 환원할 수 없다고 주장하였다.그는 사회현상은 사회적 사실이며 바로 이것이 사회학의 주된 연구 대상이 된다고 생각했는데 그가 말하는 사회적 사실이란 "고정된 것이든 그렇지 않은 것이든 간에 개인에 대하여 외적 구속력을 개인으로부터 외재하며 개인을 강제하는 '사회적 사실'의 존재는 현상적으로 드러나는 것이 아니라 내면화되며 그는 이러한 사실을 규명하는 역할이 사회학자에게 있다고 주장했다.뒤르켐은 사회적 사실로서 사회현상을 분석하기 위한 방법론을 발전시켰는데 그의 방법론은 사회적 사실을 관찰하고 분석하도록 돕는 규칙들을 정립하는 것으로 구성된다. 그는 무엇보다 선입견을 배제해야 한다고 지적하고 모든 사회학적 탐구의 주제는 공통적으로 외적 특징에 의해 미리 규정된 일련의 현상이어야만 한다고 주장하였다. 즉, 사회학자는 그가 외적 측면으로부터 그 존재를 추론해 낼 수 있는 사회적 사실에만 관심을 두어야 한다는 지적이다. 동시에 뒤르켐은 사회학자들은 사회적 사실을 자신들의 개인사와는 독립적인 것으로 생각해야 한다고 지적하였다. 개인의 행위를 넘어서 집단적 관습의 영구적 근거를 찾는 것이 사회학자의 임무이기 때문에 법률, 도덕적 규제, 사회적 관습 등과 같은 규범들은 그 자체를 영구적 존재로 연구해야 한다는 것이다. 이를 수행하기 위한 구체적인 방법으로 뒤르켐은 비교 방법을 제안하였다. 곧 그가 생각한 인과관계란 현상의 이전과 이후 상태 사이의 필연적인 관계이며, 이 두 상태를 비교함으로써만이 파악될 수 있는 것이다. 동시에 뒤르켐은 같은 시기에 인과관계를 설명하는 타당한 절차를 제안하였다. 만일 한 변수의 변화와 이에 필적할 만한 변화가 다른 변수에서 일어났다면, 이 두 가지의 변화는 어떤 기본적인 사회적인 사실에 의해서 직접적으로 인과관계를 이루고 있거나 연결될 수 있다고 주장하였다.이와 함께 뒤르켐은 기능적 접근을 정립하기도 했다. 그의 목적론적 방법은 사회적 사실이 인간의 욕구를 충족시킨다는 점에서 그 유용성이 나타나게 될 때 그것이 충분히 설명되었다고 상정하는 것이다. 사회적 사실은 종종 그 원래의 유용성이 상실된 뒤에도 존속한다는 점에서 사회적 사실의 원인을 추구하는 것 이외에 사회학은 그것이 충족되는 사회적 기능을 찾아야 한다고 그는 생각하였다. 그는 이러한 기능적 분석이제시한 거장으로 받아들여진다. 베버는 사회과학에서 일반화된 범주를 찾는다는 것이 불가능하다고 생각했지만 목적 아닌 수단으로 일반원칙의 정립이 필요하다고 주장했다. 베버에 의하면 사회학은 인간의 사회적 행위에 대한 일반원칙들과 일반적인 형태의 개념들을 정립하고자 하는 학문이다. 곧 베버는 사회학을 과학으로 정착시키기 위해 뒤르켐이 우회하려고 했던 딜레마, 즉 개인들의 행위에 수반되는 주관적 인식에 대한 이해를 사회학이 수행해야 할 가장 기초적인 과제로 설정하였다.베버는 사회학의 연구 대상인 사회적 행위를 네 가지로 구분하였다. 첫째, 인간은 의도적으로, 또는 목적지향적으로 합리적 행위를 한다(목적합리적 행위). 둘째, 인간의 합리적 행위는 가치지향적일 수도 있다(가치지향적 행위). 셋째, 인간은 감성적, 정서적인 동기에서 행위한다(감성적 행위). 넷째, 인간은 전통적 행위에 참여하기도 한다(전통적 행위). 이러한 행위 구분을 통해서 베버는 권위 유형(합리적-법적 권위, 카리스마적 권위, 전통적 귄위)에서 볼 수 있듯이 개념을 체계적으로 구분하였을 뿐만 아니라 역사발전과정을 연구하는 기반으로 삼았다. 특히, 현대 서구 사회에 대한 그의 분석에서 과거에는 전통이나 감정, 가치지향적인 합리성에 의해 동기지워지던 행동이 점차로 목적지향적인 합리성이 지배하는 사회로 바뀌어 가고 있다는 주장하였다.사회적 행위에 대한 연구를 위해서 베버가 제시한 경험적 증명의 방법으로 이념형(ideal types)이 존재한다. 이념형은 "다양하게 산재해 있으며 서로 무관한, 대체로 현재하며 간혹 부재하는 구체적인 개별현상들을 어느 한 측면으로 강조한 하나의 분석적 구성체"다. 이것은 검증가능한 가설도 구체적으로 존재하는 현상에 대한 기술도 통계적인 평균치도 아니며 "실재하는 상황이나 행위의 중요한 구성요소들을 밝혀내기 위하여 고안해낸 하나의 개념적 도구"를 의미한다. 이념형의 범주는 두 가지로 나누어 볼 수 있는데 하나는 역사적 개별현상들에 관한 이념형(individualizing idea다.

사회과학| 2003.10.28| 7페이지| 1,000원| 조회(544)

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