중세 시대의 거대 공룡을 현실세계에서 만날 수 있다면 어떨까?

공룡을 복원할 수 있다는 가정 하에 쥬라기공원 영화는 시작한다.

영화에서는 모기가 공룡의 피를 흡혈 한 후 곧바로 호박 속에 갇혀버린다.

모기는 공룡의 피를 자신의 체내에 간직한 채 그대로 굳어버렸고 수 만년의 세월을 호박 속에서 미이라가 되어버렸다.

그 후 수 만년이 지난 후 과학자들에 의해 모기가 발견되고, 호박 속에 갇혀있는 모기의 체내에서 공룡의 혈액을 채취하고, 그 혈액 속의 DNA를 복제하여 공룡을 복원하는 장면이 나온다.

과연 혈액 속의 DNA로 생명체의 복제가 가능할까?

분자생물학 관점에서 DNA 복제는 하나의 DNA 분자에서 똑같은 두 분자의 DNA를 생산해내는 과정이다. 모든 생명체에서 일어나며, 생물학적 유전의 기초이기도 하다. DNA는 서로 상호보완적인 두개의 가닥으로 이루어진 이중 나선 구조다. 복제 시, 두 DNA 가닥은 서로 분리된다. 각 분리된 가닥은 반보존적 복제라 일컫는 과정의 뼈대가 된다. 복제를 확실히, 정확하게 하기 위해 일련의 자가 진단 메커니즘도 존재한다.

과학자들은 DNA가 유전정보를 함유하고 있다는 사실을 알게 된 후, 어떤 메커니즘으로 DNA 복제가 이루어지는지에 대해 많은 연구를 진행하였다.

우선 첫 번째로 부모에서 자손으로 전달되거나, 세포가 분열하면서 전달되는 '유전물질(genetic material)'이 무엇인가 하는 것이었다. 이에 대한 해답은 1944년 오스왈드 에이버리(Oswald Avery, 1877-1955) 박사 등의 폐렴구균 연구로 그 정체가 DNA임이 밝혀졌다. 죽은 병원성이 있는 폐렴구균의 DNA를 정제해 가하면, 병원성이 없는 세균이 병원성이 있는 폐렴균으로 변형되는 사실을 증명하였던 것이다. 이는 근대 생화학, 분자생물학 혹은 유전학에서 가장 위대한 발견으로 볼 수 있다.

그 다음 학자들은 어떻게 DNA에 담긴 유전 정보가 거의 완벽하게 다음 세대 혹은 딸세포로 전달될 수 있는지를 탐구하기 시작했으나, 만족할 만한 답이 나오지 않았다. 이를 해결한 것은 1953년 왓슨(Watson)과 크릭(Crick) 박사가 DNA의 이중나선(double helix) 구조를 발표한 이후였다. 구조 발표에 이어 한 달 후에 DNA 복제 모델도 발표하였는데, DNA의 두 줄기가 각각 모체가 되고, 모체 DNA를 주형(template)으로 하여 새로운 DNA가 형성된다는 반보존적(semiconservative) 이론이었다. 즉, DNA의 한 줄기는 각기 모체 DNA를 가지고 있다는 것이다. 이 이론은 1958년 매튜 메셀슨(Matthew Meselson, 1930-)과 프랭클린 스타알(Franklin Stahl, 1929-) 박사의 질소동위원소를 사용한 실험에 의해 증명되었다. 1956년에 아더 콘버그(Arthur Kornberg, 1918-2007) 박사 팀은 DNA중합효소 I(DNA polymerase I, Pol I)을 처음 발견하여 DNA 복제의 메커니즘 연구를 가속화하였다. 현재 DNA 복제에 대한 자세한 내용은 위에 기술한 분자생물학의 위대한 발견들에 기초한 것이다.

쥬라기공원도 이러한 복제메카니즘을 기반으로 영화가 만들어졌다.

인간이 드디어 신의 영역인 생명체의 창조에도 도전한 것이다.

줄기세포, 유전자조작, 복제 양 등의 동물 복제까지 성공하는 지금의 과학기술 발전 속도를 보면 가까운 미래에는 쥬라기 공원처럼 멸종된 생명체의 복원에 성공하지 않을까?

<청소년교육단체 소리질러 공동대표 공현주>