인터넷을 보던 중, 소닉 헤지호그 단백질이라는 것을 보게 되었다. 처음에는 누가 장난으로 붙인 이름인 줄 알고, '저게 뭘까?'라고 생각하며 찾아보았다.이 과정에서 과학계의 신기한 작명 사례에 대해 알게 되었고, 본 글을 통해 이에 대해 소개해 보고자 한다. '소닉 더 헤지호그'라는 캐릭터를 들어본 적이 있을 것이다. 이 캐릭터는 세가의 소닉 더 헤지호그 시리즈의 마스코트 캐릭터로, 우리에게 아주 익숙한 얼굴일 것이다. 그렇다면 소닉 헤지호그 단백질에 대해서는 들어본 적이 있는가? 아마도 없을 것이다. 소닉 헤지호그 단백질은 소닉 헤지호그 유전자에 의해 암호화되는 단백질의 이름이다. 소닉 헤지호그는 세포의 신호전달 체계에 영향을 준다. 또한 중추 신경계를 패턴화 하거나 치아와 폐의 발생 단계에 관여하는 등 다양한 역할을 하고 있다. 그렇다면 왜 이러한 이름이 붙었을까?1978년에 헤지호그 유전자군이 발견되었다.그 후 과학자들은 관련 유전자에 '인디언 헤지호그', '데저트 헤지호그', '소닉 헤지호그'라는 이름을 붙였다.원래 이 유전자들은 실제로 존재하는 고슴도치의 이름인'인디언 헤지호그', '문랫 헤지호그', '데저트 헤지호그'라고 이름이 지어질 예
과학시간에 생물에 대해 배우면서 '고세균'에 대해 들어본 적이 있을 것이다. 고세균은 다른 생물에 비해 연구가 부족하여 교과서에도 많은 정보가 들어있지 않다. 따라서 이 기회에 고세균에 대해 소개해보고자 한다. 고세균은 얼핏 들으면 세균과 이름이 비슷해서 세균으로 알거나 오래된 세균이라고 생각할 수 있다. 그러나 고세균은 세균과 엄연히 다른 생물체이다. 고세균은 생물을 3역(고세균역, 세균역, 진핵생물역)으로 분류할 때, 고세균역에 속하는 생물이다. 고세균은 단세포로, 핵막이 존재하지 않는 원핵생물이다. 고세균은 생화학적 측면에서 세균보다는 핵막과 세포 소기관을 가지고 있는 진핵생물과 유사하다고 한다. 예를 들어, 고세균의 DNA 중합효소(DNA를 합성하는 효소)와 RNA 중합효소(RNA를 합성하는 효소)의 구조는 진핵생물과 비슷하다. 또한 단백질을 합성할 때, 진핵생물과 유사하게 메싸이오닌이라는 아미노산부터 지정한다. 세균과 구별되는 고세균의 특징은 항생제에 내성을 갖는다는 것이다. 고세균은 극한의 환경에서도 살아갈 수 있다는 특성 때문에 여러 가지 방면에 활용되고 있다.대표적인 예시로는 PCR이 있다.DNA의 양을 증폭시키는 기술인PCR은 55도
핵산에는 DNA와 RNA, 두 종류가 존재한다. 핵산의 기본 단위는 인산, 당, 염기로 이루어진 뉴클레오타이드다. DNA는 이중나선 구조를 하고 있으며, 디옥시리보스라는 당을 가지며, 염기는 A(아데닌), T(티민), C(사이토신), G(구아닌)을 가지고 있다. RNA는 DNA와 달리 단일 가닥이며, 리보스라는 당을 가진다. 또한 염기로는 T(티민) 대신 U(우라실)를 가진다. 이러한 DNA의 대표적인 역할은 단백질을 합성하는 것이다. 단백질이 합성될 때, DNA의 수소 결합이 끊어지면서 RNA가 복제가 된다. 그리고 복제된 RNA를 이용하여 아미노산을 합성하여 단백질을 생성한다. 그러나 DNA의 모든 부분이 단백질을 합성하는 것은 아니다. 인간의 DNA 중 98%는 어떠한 단백질도 암호화하지 않는다. 과거에는 이러한 DNA는 아무런 역할도 하지 않는다고 생각해, 정크 DNA라고 부르기도 하였다. 그러나 최근 이러한 정크 DNA의 역할에 대해 밝혀지고 있다. 대표적인 정크 DNA에는 텔로미어가 있다. DNA는 복제를 반복할수록 끝부분이 점점 소멸되는데, 텔로미어는 이러한 DNA의 말단 부분에 위치해 중요 DNA의 손실을 막아준다. 이러한 텔로미어를
공상 과학 영화처럼 생명체의 유전자를 자르거나 덧붙이는 등 직접 편집할 수 있으면 어떨까? 놀랍게도 그러한 기술이 현재 개발되고 있다. 유전자 "가위"는 특정 유전자에만 결합하는 효소(단백질로 구성되어 있는 생체 반응의 촉매)를 이용하여 원하는 부위의 DNA를 잘라내는 기술을 의미한다. 유전자 가위는 유전자와 결합하는 효소에 따라 종류가 나뉜다. 1세대 유전자 가위는 ‘징크핑거 뉴클레아제’라고 불린다. 이 유전자 가위는 특정 부분의 DNA 염기 서열을 인식하여 결합할 수 있는 징크핑거 단백질 6개와 세균들이 단백질 절단을 위하여 사용하는 제한효소 ‘Fokl’를 결합하여 만들었다. 따라서 단백질을 통해 DNA를 인식하고 제한효소를 이용하여 DNA를 절단할 수 있다. 다만 1세대 유전자 가위는 설계와 제작 과정이 복잡하고 비용이 많이 드는데다가 오작동이 많이 발생하는 부작용을 가지고 있었다. 2세대 유전자 가위인 ‘탈렌’은 이러한 문제점을 개선하기 위해 식물성 병원체인 ‘잔토모나스’를 이용하였다. 이때 ‘탈렌’을 구성하는 아미노산(단백질의 기본 단위) 서열은 절단하려는 DNA의 염기 서열과 일치하기 때문에, ‘탈렌’의 아미노산 서열을 변경하면 DNA의 염