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책소개

“우리는 새로운 시대의 문턱에 서 있다. 바로 유전체학의 시대다. 대규모 유전체학은 우리에게 자연계에 대한 이해의 문을 더 넓게 열어줄 것이다.” 《쥬라기 공원》 스타일의, 멸종된 종의 부활과 미생물군유전체, 환경공학을 포함한 유전체학 최고의 이슈와 미래 가능성을 숨 가쁘게 살펴본다! _ 《바이오코드》는 유전체학이 생명에 대한 우리의 지식에 미친 광범위한 영향력을 개괄한 읽기 쉬운 책이다. 과학을 사랑하거나 과학에 빠진 사람들 모두에게 이 책을 권하고 싶다. _크레이그 벤터(생화학 박사, 《게놈의 기적》의 저자) 과학과 세상에 대한 우리의 지식을 동시에 바꿔놓을 수 있는 과학 동향의 최전선을 우리에게 보여준다. 생물학적 미래를 이해하고 싶다면 이 책을 권한다. _롭 던(노스캐롤라이나주립대학 생물학 교수, 《야생의 몸, 벌거벗은 인간》의 저자) ▼ 바야흐로 ‘생물학의 세기’ 지구상의 생명체들은 공통된 생물학적 암호로 구성된다. 모든 유기체의 DNA는 연관되고 결합되어 하나의 존재를 드러낸다. 바이오코드다. 최초의 유전체에서 내려온 지구 바이오코드는 수십 억 년 동안 다양화되면서 살아남았다. 이것이 세상을 만들었고, 우리를 만들었다. DNA는 A, C, G, T라는 4개 문자로 이루어진 생물학적 암호다. 이 단순한 구조에서 생물체의 모든 복잡한 구조가 탄생했다. 그리고 유전체란 한 생물체의 세포 속에 포함된 유전자 전체, 즉 세포핵 염색체를 이루고 있는 DNA의 전체 집합을 의미한다. 유전체학은 이 유전체를 대상으로, 어떤 유전자가 어디에 있는지 알아내고, 그 기능과 네트워크를 유전자 전체의 관점에서 파악하는 것이다. 또 DNA를 이해하는 것뿐만 아니라 그 지식을 윤리적으로 어떻게 사용하느냐로 이루어진 분야다. 이 책의 핵심 메시지는 1869년, 프리드리히 미셰르가 ‘핵물질(nuclein)’을 발견한 이래 유전체학의 시대가 이루어낸 수많은 위대한 업적이 그저 시작에 불과하다는 것이다. 지구상의 풍부한 생명체들과 우리가 알고 싶어 하는 질문들에 비해 우리는 여전히 아주 조금, 희미하게 알기 시작했을 뿐이다. 그러나 우리는 유전체부터 생태계에 이르기까지, 우리 자신의 내장기관부터 넓은 바다에 이르기까지, 지구를 시퀀싱(sequencing, 유전체 염기서열분석)하는 시발점에 서 있다. 그것이 우리를 흥분하게 한다. 전체 8장으로 이루어진 이 책은 DNA 이중나선구조의 발견에서부터 행성 규모(planetary scale)의 유전체학이 시작되는 날에 이르기까지 유전체학 전반을 살펴본다. ▼ 최초의 ‘인간 유전체 지도’ 완성에서 개인 맞춤 DNA 분석까지 DNA를 읽는 것은 우리 자신을 해독하는 새로운 방법이다. 2001년, 프랜시스 콜린스와 크레이그 벤터는 30억 달러를 들인 ‘거대과학(Big Science)’ 프로젝트인 ‘인간 유전체 지도’를 완성했다. 유전체 지도는 인간의 생명에 대한 일종의 화학적 지침이다. 이 ‘경이적인 지도’는 모든 인류에게 공개되어, 염기서열분석에 자금을 댄 세계 정부가 후원하는 공공 데이터베이스에서 누구든 다운로드 받을 수 있다. 그러나 이 최초의 판본은 여러 사람의 DNA를 모자이크 방식으로 뒤섞은 것이었다. 다양성을 최대한 확보하고 사생활 문제를 피하기 위해 취한 방법이었다. 2007년 최초로 식별 가능한 한 사람의 유전체가 공개되었는데, 여기에는 그의 얼굴과 몸, 건강기록, 성격, 조상까지 모두 밝혔다. 바로 크레이그 벤터의 것이었다. 그 다음 이중나선의 공동 발견자인 노벨상 수상자 제임스 왓슨이 자신의 유전체를 서열분석해 공개했다. 이들은 용기 있는 결단을 통해 자신의 유전체를 기부했고, 이로써 다른 많은 사람들이 같은 일을 할 수 있도록 길을 열었다. 인류는 이제 유전체를 분석해 개인적 건강을 증진하고 번영을 누리는 방법을 찾을 것이다. 그 가장 대표적인 예가 바로 특정 유전자에 약물이 어떻게 작용하는지 알아내는 유전체학의 가장 실용적인 활용 분야인 약물유전체학(Pharmacogenomics)이다. 약물유전체학의 목적은 약을 복용하는 사람에게 가장 잘 맞는 효과적인 표적 약물을 만드는 것이다. 인간 유전체 프로젝트는 완료하기까지 13년이 걸렸고 30억 달러를 소비했다. 그러나 이제 실리콘밸리에 본부를 둔 개인 DNA 염기서열분석 회사 ‘23앤드미(23andMe)’에서 누구든 99달러의 분석료만 내면 자신의 유전체 염기서열분석을 할 수 있다. 사람에 따라 건강상의 이유나 조상에 대한 궁금증 또는 유전체가 인간에게 어떤 의미가 있는지를 알려주는 지적?감정적 경계를 넓히기 위해 자신의 유전체를 염기서열분석할 것이다. 인류는 점점 더 유전체를 읽는 데 능숙해지고 있고, 특정한 건강 상태가 무엇 때문에 발생하는지도 이해하기 시작했다. 신체를 위한 성형수술처럼 언젠가 DNA도 원하는 대로 바꿀 수 있을지 모른다. ▼ 수많은 미생물과의 공존 유전체학이 자연계로 관심을 돌리면서 우리에게 훨씬 가까운 곳에 굉장한 생물다양성이 존재한다는 사실이 밝혀졌다. 우리는 우리 몸에 혼자 있는 것이 아니다. 우리가 ‘다수’라는 말이 아니라, 우리들 속에 ‘다른 것들’이 있다는 말이다. 우리 속은 미생물로 가득 찼다. 사람들은 최소한 인간 세포보다 10배 많은 박테리아 세포를 갖고 있다. 우리 눈에 인간만 보이는 것은 우리 세포가 훨씬 크기 때문이다. 2003년 인간 유전체 프로젝트가 완료되며 새로운 프로젝트인 인간 미생물군집 연구가 시작되었다. 인간 유전체 프로젝트가 인간의 유전자 부분의 지도를 제공했다면, 이것은 인간의 미생물 군집이라는 풍경을 채워 넣기 위한 것이다. 많은 미생물종이 우리에게 좋을 수도 있고 나쁠 수도 있다. 이는 상황에 달렸다. 인류는 이제 미생물의 양이 인류의 건강과 행복에 중요하다는 사실을 막 깨닫기 시작했다. 그리고 미생물군계를 관리하기 위해 우리가 어떻게 적극적으로 행동할 수 있을까에 대한 관심도 높아졌다. 혹시 인간은 인간만의 방식으로 우리의 박테리아 중 일부를 멸종시키려는 건 아닐까? 병원균의 경우에는 그것이 그리 나쁜 일이 아닐 수도 있겠다. 그런데 인간은 굉장한 면역체계를 가졌다. 만일 싸울 상대가 없다면 면역체계는 무엇을 할까? 우리를 돕는 선량한 균들이 입는 부수적인 피해는 얼마나 될까? ▼ 바이오코드 유전체학은 여전히 ‘읽기 전용’ 모드다. 전 세계 과학자들은 생명체의 소프트웨어가 어떻게 작동하는지 알아내기 위해 유전체의 염기서열을 분석하고 있다. 지구 바이오코드를 이해하게 되면 이 지식이 지구의 운영 시스템에 대한 우리의 오래된 맹목적인 헛발질을 바로잡는 데 도움이 될 것이다. 우리는 유전체가 혼자서 작동하지 못한다는 사실을 알고 있고, 미래의 핵심 목표는 바이오코드 내에 있는 각기 다른 유전체에서 유전자들 사이의 관계를 해명하는 것이다. 우리는 생물집단과 생태계를 구성하는 이종 간의 간접적인 유전적 영향력의 역학관계를 이제 막 이해하기 시작했다. 우리는 지구 바이오코드의 어마어마한 양에 압도된 상태다.

저자소개

NERC 센터 생태학 및 수문학 분야 연구원이다. 옥스퍼드 대학교에서 연구전문요원으로 근무했고, 그곳에서 오션 샘플링 데이를 착수시켰다. 현재 세계에서 가장 특성이 분명한 미생물 공동체 중 하나인 서부해협관측소의 ‘L4 구역’ 메타유전체학 연구에 협력하고 있으며, 이 지역의 다양한 국제 협력 프로젝트의 연합 격인 유전체표준협회의 창립자다.

목차

저자소개 서문 01 DNA 02 개인 유전체학 03 호모 에볼루티스 04 내 염기서열 안의 동물원 05 고립된 생명체는 없다 06 지구-유전체 조작 07 우리 모두 이제 생태계 08 지구 바이오코딩 주 참고문헌