우주의 85%는 암흑물질이라는 수수께끼의 물질로 차있지만 우리는 아직 암흑물질의 정체를 모른다. 생물학에도 암흑물질과 비슷한 난제가 있었다. 우리 유전자의 대부분을 차지하고 있는 정크(쓰레기) DNA다. 2001년 처음으로 인간 유전자 지도를 해독한 게놈 프로젝트의 결과가 발표됐을 때 과학자들은 한 가지 당황스러운 사실에 직면했다. 인간 DNA의 거의 98%에 달하는 서열이 알고보니 단백질을 암호화하지 않는 ‘쓸모없는’ 서열이었던 것이다.
DNA는 생명체의 정보를 담은 데이터베이스이지만 그 자체로는 일을 하지 않는다. 분자생물학적 과정을 거쳐 DNA에서 RNA가 전사되고 RNA에서 단백질이 합성되는데, 이 단백질이 실제로 우리 몸에서 일을 하는 기계이자 행동 분자들이다. 그렇다면 단백질을 암호화하지 않는 나머지 DNA들은 대체 무슨 역할을 하는 걸까? 한때는 이 서열들이 정말로 ‘정크’에 불과하다고 말하는 과학자들도 있었다. 그러나 생명과학 연구가 진척되면서 과거에 주목받지 못했던 정크 DNA가 사실 다양한 역할을 하고 있음이 알려졌다.
저자는 ‘유전자는 네가 한 일을 알고 있다’라는 후성유전학 교양서를 출간했던 생물학자다. 이번 책 ‘정크 DNA’에서는 ‘단백질을 암호화하지 않는 정크 DNA’라는 핵심 개념을 중심으로 다채로운 생물학 현상들에 대한 이야기를 들려준다. 정크 DNA는 비록 단백질을 직접 암호화하지는 않지만, 염색체의 말단에서 세포시계의 역할을 하는 텔로미어, 세포 분열 과정에서 반드시 필요한 동원체, 자체로 효소 기능을 가진 리보솜 RNA, X 염색체의 비활성화와 같은 수많은 현상에 관여하고 있다. 저자의 ‘자동차 조립 공장’ 비유에 따르면 100명의 공장 직원 가운데 실제 조립을 하는 직원은 2명에 불과할 수도 있다. 그러나 나머지 98명의 존재가 무의미한 것은 아니다. 그들은 전체 작업이 원활하게 돌아가도록 자금을 조달하고 자동차를 판매한다. 정크 DNA는 바로 이런 역할을 하는 것이다.
‘정크 DNA’는 한때 우리가 무신경하게 넘겼던 것들이 어떤 과정을 거쳐 과학 연구의 한복판으로 진입하는지, 과학적 이해가 어떻게 발전해나가는지를 함께 살필 수 있는 흥미로운 분자생물학 입문서이다. 쉽게 읽히는 책은 아니지만, 고등학교 교양 생물 수준을 넘어서는 지식을 얻고 싶은 독자들에게 새로운 도전이자 즐거움이 될 것이다.
2019-03-15 36면
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