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면역물질 인터페론의 이중 기능이 발견되었다. : 한 분자의 두 가지 다른 기능은 우연인가, 설계인가?

면역물질 인터페론의 이중 기능이 발견되었다. 

: 한 분자의 두 가지 다른 기능은 우연인가, 설계인가? 

(New Dual-Function Brain Cell Found)


     2015년까지, 해부학 교과서는 일반적으로 사람의 면역계(immune system)는 뇌 조직을 통과하지 못하는 것으로 가르쳤었다. 그러나 같은 해에, 버지니아 대학의 신경과학자 조나단 키프니스(Jonathan Kipnis)와 그의 연구팀은 결국 뇌에서 작동하고 있는 면역세포를 발견했다. 그들은 즉각적으로 그 이유를 알고 싶어했다. 2016년 연구에서 그 팀은 오직 세포 침입만을 표적으로 하는 분자들에서 예상치 못한 추가적 역할을 밝혀냈다. 그런 다음 그들은 이 이중 기능(dual-function)의 분자들이 진화할 수 있었던 방법에 대해서 추측하고 있었다.

키프니스의 연구팀은 마우스의 뇌에서 병원체가 침입할 때 증가하는 면역성 물질인 인터페론 감마(interferon gamma)로 불리는 면역계 분자들을 추적했다. 연구자들은 면역세포들이 뇌 세포와 직접적으로 상호작용하기 위해서, 뇌막(뇌와 척수를 둘러싸고 있는 세 겹의 막)을 통해 지나가는 인터페론을 생산한다는 것을 발견했다.

몇몇 연구자들은 인터페론 감마를 생산하지 못하는 마우스를 유전공학적으로 조작하여 만들었다. 정상적 마우스는 그 분자를 가지고 있어서, 정적인 물체 보다 근처의 쥐에 더 많은 관심(더 많은 사회적 행동)을 보여주었다. 하지만, 조작된 마우스는 물체보다 이웃 쥐들을 체크하는 데에 적은 시간(더 적은 사회적 행동)을 보냈다. 다른 연구자들은 두 종류의 마우스 타입에서 뉴런의 신호 강도를 측정했다. 인터페론이 부족한 쥐의 뇌는 과도 연결 신경을 가지고 있어서, 그러한 뇌는 한꺼번에 너무 많은 신호를 보낼 수 있었다.

그리고 바이러스와 같은 침입 병원균만을 처리한다고 생각했던 인터페론이 또한 신경세포를 조절하고 있었고, 이것은 건강한 사회적 행동을 유지시켜 준다는 것을 의미한다. 그 연구는 Nature 지에 게재되었고, 건강한 뇌에서 이러한 인터페론 분자들은 근처 뉴런의 전기화학적 민감도에 균형을 이루도록 하고 있음을 보여주었다.[1]

연구팀은 쥐, 물고기, 초파리 등에서 유사한 설정(구성)의 증거를 발견했다. 아마도 인터페론은 인간의 두뇌 활동을 조절하는 데 도움을 주고 있는 것으로 보였다. 어떻게 한 분자가 두 개의 중요하면서도, 매우 다른 역할을 수행할 수 있게 된 것일까? 버지니아 대학의 뉴스는 이렇게 쓰고 있었다 :

사람과 병원균 간의 관계가, 우리의 사회적 행동의 발달에 직접적인 영향을 미칠 수 있는 것으로 보인다고 연구자들은 제안했다. 이것은 우리 면역계가 질병으로부터 우리를 보호하는 방법을 발달시키는 동안, 종들의 생존을 위해 필요한 사회적 상호작용에 종사하도록 해주었다.[2]

생존에 필요한 사회적 행동이 발달하기 이전에, 우리는 어떻게 살아남을 수 있었는가? 그 연구의 선임저자이며, 키프니스 실험실에서 일하고 있는, 안토니 필리아노(Anthony Filiano)는 버지니아 대학 뉴스에서 말했다

종의 생존을 위해서 생물체가 사회성을 갖는 것은 극도로 중요하다. 사회성은 먹이를 찾을 때, 짝짓기를 할 때, 군집생활을 할 때, 사냥을 할 때 중요하다. 그러나 생물들이 함께 있을 때, 감염의 확산은 더 높아지는 성향이 있다. 그래서 사회성은 필요하지만, 그렇게 하는 것은 병원균의 확산에 더 높은 기회를 제공한다. 그러한 개념은 진화 과정에서 인터페론 감마가 병원균에 대항하는 반응을 상승시키면, 사회적 행동을 강화하기 위한 효율적인 방법을 제공하는 데에 사용되었다는 것이다.[2]

그래서 진화가 어떻게든 감염에 대한 저항성과 적절한 뇌 기능을 갖도록 하는, 인터페론 감마를 진화시켰다는 것이다. 왜냐하면, 그것은 두 결과를 모두 달성하는 가장 효율적인 방법이기 때문이라는 것이다. 그러나 이러한 시나리오는 이 결과가 의미하는 명백한 설계를 회피하기 위해 이야기를 지어내는 사람들에게 문제들을 야기시키고 있었다. 첫째, 진화의 주 메커니즘인 돌연변이는 무작위적인 과정이기 때문에, 어떤 필요를 예측하고, 거기에 적합한 결과를 만들어낼 수 없다는 것이다. 둘째, 다른 실험에 의하면, 선택적 돌연변이들을 통해 발생하는 진화는 인터페론과 같은 복잡한 분자를 만들어낼 수 없다는 것이다.[3] 마지막으로, 일반적 경험에 의하면, 해결책이 효율적이라는 것이 그것이 우연히 발생했다는 것을 의미하지 않는다는 것이다. 현실세계에서 무작위적인 과정은 어떤 설계를 할 수 없다. 오직 지적설계자만이 효율적인 해결책을 갖는 설계를 할 수 있는 것이다.

필리아노는 다음과 같이 말하는 편이 낳았을 것이다. ”인터페론 감마가 항병원체 반응을 하면서, 동시에 사회적 행동을 강화시키는 매우 효율적인 방법으로 진화되었다는 개념은 우리의 상상에 불과하다.”
 
서로 관련이 없는 두 가지의 기능을 수행하는 한 분자에 대한, 진화론적 설명의 실패는 좀더 과학적 설명인 창조에 대한 문을 열어놓고 있다. 진화론과는 다르게, 하나님은 필요를 예견하실 수 있고, 적합한 결과를 만들어내실 수 있다. 진화론과는 달리, 하나님은 놀라운 기능을 수행할 수 있는 복잡한 분자를 만드시고 설계하실 수 있다. 동일한 한 분자를 가지고, 두 개의 매우 다른 역할을 수행할 수 있는 천재적인 해결책은 진화가 아닌, 창조를 가리키고 있는 것이다.



References

1.Filiano, A. J. et al. 2016. Unexpected role of interferon-γ in regulating neuronal connectivity and social behaviour. Nature. 535 (7612): 425-429.
2.Barney, J. Shocking New Role Found for the Immune System: Controlling Social Interactions. University of Virginia News. Posted on news.virginia.edu July 13, 2016, accessed July 25, 2016.
3.Axe, D. D. 2000. Extreme functional sensitivity to conservative amino acid changes on enzyme exteriors. Journal of Molecular Biology. 301 (3): 585-595.


*관련기사: '면역물질이 뇌에도 영향, 사회적 행동 달라져' -쥐실험 (2016. 7. 29. 사이언스온)
http://scienceon.hani.co.kr/420943



번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.icr.org/article/9517

출처 - ICR News, 2016. 8. 15.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6440

참고 : 4524|4001|3854|2371|6314|5831|5900|6148|6321|6207|6126|6134|6003|5970|5950|5949|5954|5411|4806|4509|4466



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