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g1d2s3a4 [1286349] · MS 2023 · 쪽지

2025-04-22 03:04:38
조회수 400

국어 자체 제작 지문-퀄리티 평가좀요(문제는 내일 만들 예정)

게시글 주소: https://orbi.kr/00072906129

위대한 과학적 발견은 한 사람의 순간적인 발상이 아니라, 여러 사람의 누적된 연구로부터 나온다. 많은 이들이 현대 생물학의 가장 중요한 순간으로 고를 왓슨과 크릭의 DNA 이중나선 구조의 발견 또한 DNA가 유전정보를 전달하는 물질임을 증명해 낸 학자들에게 큰 빚을 지고 있는 것이다. 


 1859년 종의 기원의 발간 이후, 진화의 증거가 되어줄 물질적 기반인 유전물질이 무엇인가를 밝히는 것은 많은 생물학자들에게 중대한 도전이였다. 염색체의 두 구성성분인 DNA와 단백질 중 오랜 기간 가장 유력한 후보로 거론된 것은 단백질이였다. 당시에 그 기능이 완전히 밝혀진 단백질은 거의 없었지만 혈액 응고에 관여하는 피브리노겐, 산소를 운반하는 헤모글로빈, 세포 내 화학반응을 촉진하는 다양한 효소 등 여러 단백질의 존재로부터 단백질이 생물 내에서 다양한 화학 반응과 생리 작용에 관여한다는 점은 인지하고 있었다. 특히 단백질들이 보여주는 구조적 다양성과 복잡성은 생물의 복잡한 형질을 설명할 수 있는 유력한 단서로 여겨졌다. 또한 당시에는 핵산에 대해 많은 연구가 이루어지지 않아 물리적 화학적 특징이 매우 단순한 핵산이 여러 종의 다양한 형질과 그 유전기전을 설명할 수 없을 것으로 보였다.


 하지만 이러한 당시 과학계의 통념은 그리피스의 폐렴쌍규균 실험으로부터 서서히 바뀌기 시작했다. 1928년 그리피스는 폐렴 백신을 개발하는 과정에서 병을 유발하는 병원성 세균과 병을 유발하지 못하는 비병원성 세균 두 균주를 혼합하여 열처리하던 중 놀라운 사실을 발견했다. 열처리로 죽은 병원성 균주를 살아있는 비병원성 균주와 혼합했을 때 놀랍게도 살아있는 균주 중 일부가 병원성을 띄게 되는 것이였다. 더욱이 이 새로운 균주의 자손 또한 병원성을 가졌다. 이는 죽은 균주의 화학물질이 살아있는 균주에 유전적 변화를 가져온 것으로, 당시 그는 이러한 현상을 형질 전환이라고 불렀다. 이후 에이버리를 비롯한 다른 과학자들이 형질전환 물질이 DNA임을 밝히면서 DNA가 유전물질이라는 견해가 힘을 얻기 시작했다.


그러나 여전히 대다수의 과학자들은 이러한 견해에 회의적이였고 단백질을 유전물질로 보았다. 이러한 논쟁 속에서, 허시와 체이스의 박테리오 파지 감염 실험은 DNA가 유전물질이라는 결정적인 증거를 제시한다. 1952년 허시와 체이스는 T2 파지가 대장균을 감염시키고 스스로를 복제하도록 재프로그래밍 한다는 점을 이용해 단백질과 DNA 중 어떤 성분이 이러한 복제기전에 관여하는지를 밝히는 실험을 설계했다. 그들은 단백질을 구성하는 원소 황과 DNA를 구성하는 원소 인을 방사성 동위원소로 표지한 뒤, 황과 인이 표지된 두 종류의 파지로 대장균을 감염시켰다. 이 과정에서 T2 파지의 DNA는 숙주세포로 들어가지만 단백질은 들어가지 못한다는 점, 감염된 대장균이 생산한 T2 파지의 DNA에 방사성 DNA가 표지되어 있다는 점은 세포 안에 들어간 DNA가 복제과정에서 중요한 역할을 수행한다는 증거가 되었다.


이후에도 샤가프는 염기의 조성비가 종마다 다양하며 같은 종에서는 일정함을 밝혀 DNA가 유전물질임을 증명하는 유력한 증거를 제시했으며 X선 회절 사진을 통해 DNA가 나선형을 이룸을 추론할 수 있도록 한 윌킨스와 프랭클린은 DNA의 구조를 밝히는데 결정적인 기여를 하였다. 이렇게 앞선 과학자들의 다양한 연구는 한때 거의 관심을 받지 못한 다크호스를 끝내 우승시키는 쾌거를 이룩하였다.

 


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