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혈액의 새로운 구성 요소가 밝혀졌다 : 혈류에서 수많은 세포밖 미토콘드리아들이 발견되었다.

미디어위원회
2020-03-08

혈액의 새로운 구성 요소가 밝혀졌다 

: 혈류에서 수많은 세포밖 미토콘드리아들이 발견되었다.

(A New Blood Component Revealed) 

by Jerry Bergman, PhD


     연구가 진행될수록 인체의 복잡성은 계속 밝혀지고 있다. 따라서 진화는 더욱 불가능해 보인다.

진화론의 목표는 자연세계가 특히 사람이, 오랜 시간 동안 돌연변이들의 축적으로, 순전히 우연히 '생겨났다'고 설명하는 것이다. 다윈의 시대에도 그러한 생각은 가능성 없어 보였지만, 오늘날에는 훨씬 더 터무니없어 보인다. 왜냐하면 새로운 연구 결과들은 인체가 다윈이 상상했던 것보다 훨씬 더 복잡하다는 것을 밝혀내고 있기 때문이다. 다윈의 시대에 사람의 대략적 해부 구조는 파악되고 있었지만, 미세한 해부학적 구조나, 세포 및 유전자들의 작용, 또는 내분비계와 같은 복잡한 신체기관의 세부적 사항에 대해서는 거의 알지 못했다. 오늘날 세포 하나만으로도 전체 우주에서 가장 복잡한 기계로 여겨지고 있다.

1859년에는 혈액의 성분조차도 아직 잘 이해되지 않았기 때문에, 수혈이 실패하는 경우가 종종 있었다. 왜냐하면 ABO 혈액형 시스템조차 아직 알려져 있지 않았기 때문이다. 1901년 카를 란트슈타이너(Karl Landsteiner)는 여러 종류의 혈액들이 존재하며, 이것이 수혈 거부반응을 일으켰던 주요 원인이었다는 것을 밝혀냈다. 그는 1930년에 노벨 생리의학상을 수상했다. 또한 1859년에 다윈은 유전 법칙에 대해서는 거의 알지 못했다. 1865년 그레고어 멘델(Gregor Mendel)이 완두콩에 대한 실험을 통해 생물학적 유전을 발견했고, 그것은 명확한 규칙을 따르고 있음을 보고했다.

.단백질들은 DNA의 “철자”인 A, C, T, G 중에서 세 개로 된 코돈(codons)에 의해 암호화되어 있다.(Illustra Media).


이러한 유전학의 법칙을 이해하는 데에는 한 세기가 더 걸렸다. 다윈이 죽은 지 거의 30년이 지난 1911년에, 토마스 헌트 모건(Thomas Hunt Morgan)은 유전자들이 염색체(chromosomes)에 일렬로 배열되어 있다고 제안했다. 그의 연구는 허시-체이스 실험(Hershey-Chase experiment) 및 뉴클레오티드에 관한 샤가프(Chargaff)의 데이터와 결합하여, 마침내 DNA는 이전까지 여겨지고 있었던 단백질이 아니라, 유전물질이라는 것을 밝혀냈다. DNA를 전사하여 단백질을 만드는 규칙은 1953년까지 이해되지 않았다. 그해에 제임스 왓슨(James D. Watson)과 프랜시스 크릭(Francis Crick)은 로잘린 프랭클린(Rosalind Franklin)의 미발표된 데이터를 조사한 후, DNA의 이중나선(double-helix) 구조를 발표했다. 이 논문은 하나의 당-인산 백본(sugar-phosphate backbone)이 다른 쪽과 반대 방향으로 달리고 있는 것을 보여주었고, 4개의 DNA 염기는 이 2개의 당-인산 백본 가로대(rungs)의 중간에 위치하여, 뉴클레오티드 암호를 형성하고 있었다. 그들은 더나가 DNA 분자가 자신을 복제할 수 있으며, 정확한 배열의 뉴클레오티드 암호 형태로 유전정보를 정교하게 전달하여, 또 다른 형태의 아미노산들의 암호로 번역되는 메커니즘을 제안했다. 존 켄드류(John Kendrew)가 근육에서 산소를 운반하는 단백질인 미오글로빈(myoglobin)의 구조를 밝힌 것이 불과 1960년이었다. 그리고 더 많은 단백질의 구조들이 밝혀졌다. 1990년에 프렌치 앤더슨(French Anderson) 등은 사람 환자에게 최초로 승인된 유전자 요법(gene therapy)을 수행했다.


늘어나는 지식

과학 지식은 기하급수적으로 증가했다. 연구에 따르면, 1900년까지 인간 지식은 거의 매 세기마다 두 배로 증가했다. 1950년까지 인간의 지식은 25년마다 두 배가 되었고, 2000년에 인간 지식이 매년 두 배가 되었다. 이제 인간의 지식 총량은 거의 매일 두 배가 되는 것으로 추정되고 있다.[1] 수천의 사례 가운데 혈액도 있다. 확실히 2020년까지 우리는 혈액에 대해 잘 이해하지 못하고 있었다. 1901년 카를 란트슈타이너가 여러 유형의 혈액형이 존재한다고 문서화한 이래로, 혈액은 연구되어왔던 하나의 장기였다. 그러나 우리는 생각만큼 많이 알지 못할 수도 있다. 한 주요한 발견이 2020년 1월 23일에 발표되었다 :

우리가 알고 있는 혈액에서 지금까지 탐지하지 못했던 요소가 포함되어 있을까? 혈액 순환 내에서 완전히 기능적인 미토콘드리아의 존재를 밝힌 연구자들에 의하면, 그렇다는 것이다. 이 발견은 생리학에 대한 우리의 지식을 확장시키고, 치료를 위한 새로운 길을 열 수 있다.[2]

.적혈구는 동맥, 모세혈관, 정맥을 통해 순환한다.


미토콘드리아(Mitochondria)는 모든 진핵세포 내에 존재하는 소기관이다. 세포의 발전소라고 불리는 미토콘드리아는, 음식에서 얻은 에너지를 이용해 ADP(adenosine diphosphate)를 ATP(adenosine triphosphate)로 변환시키는 중요한 역할을 한다. ATP는 세포에서 사용되는 주요 에너지원이다. ADP를 ATP로 변환(충전)시키는 것은, 스프링을 압착시켜 발사할 수 있도록 준비하는 것과 유사하다. ATP 합성효소(ATP Synthase)는 지속적으로 ATP 분자들을 공급하지만, 각 ATP는 분자기계들에 전원을 공급하는 하나의 단위로서 방출된다. 일부 분자기계는 작동되기 위해서 하나 이상의 ATP가 필요하다. 미토콘드리아는 세포핵에 있는 것과 분리된, 자신만의 유전체를 갖고 있다. 미토콘드리아 DNA는 37개의 유전자로 구성되어 있는데, 어머니(모계)의 것이 전달된다.

 

흥분되는 새로운 발견

미토콘드리아는 미세소포(microvesicles) 내의 캡슐화 된 조각 형태로, 세포 밖에서도 발견되는 것으로 알려져 있다. 어떤 제한적 조건 하에서, 혈소판은 세포밖 공간으로 온전한 미토콘드리아를 방출한다. 이제 몽펠리에 대학(Université de Montpellier, 프랑스 남동부)의 연구자들은 “이 소기관에 대한 혁명적인 지식을 밝혀냈는데, 모든 기능을 갖춘 세포밖 미토콘드리아(extracellular mitochondria)가 실제로 혈류에서 발견되었다”는 것이다. 특히, 연구자들은 이전 연구로부터 “건강한 사람의 혈장에는 핵 DNA보다 미토콘드리아 DNA가 최대 5만 배나 더 많다”는 것을 알게 되었다. 이 발견으로부터 그들은 말한다 : 

미토콘드리아 DNA가 이러한 방식으로 혈액에서 검출되고 정량화 될 수 있으려면, 충분히 안정적 구조로 보호되어야만 한다고 가정했다. 그러한 구조를 식별하기 위해서, 약 100명의 혈장 시료를 분석했다.[3]

그들은 원발 및 종양 배양 세포는 미토콘드리아를 분비한다는 것을, 특히 특이적 미토콘드리아 막단백질을 함유하고 있는, 전체 길이의 미토콘드리아 DNA(0.22 mm 길이)를 분비한다는 것을 처음으로 입증했다. 또한 “산소 소비 분석에 의하면, 이러한 미토콘드리아들은 호흡 능력이 있는 것으로 나타났다.”[4] 이것은 미토콘드리아들이 발전소로서 여전히 일하고 있음을 의미한다. 피 속에 힘이 있는 것이다!

저자들은 이러한 미토콘드리아의 역할에 대해서, 암과 다른 질병의 조기 발견에 중요할 수 있는 신호 역할을 하고 있을 것으로 추측했다. 위에서 언급한 것처럼 또 다른 연구에 의하면, 건강한 개인의 혈장에는 핵 DNA보다 50,000배나 더 많은 미토콘드리아 DNA가 포함되어 있었다. 미토콘드리아 DNA는 안정적인 구조로 보호되고 있음에 틀림없었는데, 혈청에서 검출되고 정량화될 수 있었기 때문이다.[5]

그림 1. 투과 전자현미경(Transmission Electron Microscopy, TEM)을 사용하여 연구자들은 새로 발견된 세포밖 미토콘드리아 운반체(extracellular mitochondrial carriers)의 사진을 촬영할 수 있었다.


이 발견의 규모가 어느 정도인지를 비유한다면, 어떤 사람이 50년 동안 큰 저택에서 살아왔는데, 어느 날 책장을 옮기다가 뒤쪽에서 비밀 통로가 나타났고, 통로 끝에서 책들로 가득한 서재를 발견한 것과 같은 것이다. 소유자는 그곳에 넓은 방이 있었다는 것을 전혀 몰랐었다! 그 방은 작은 도서관이었는데, 책들은 매우 귀중한 고서적들과 원고들이었다!

중요한 질문은 “체내에서 이들 온전하고, 순환하며, 세포밖에 있는, 무세포 미토콘드리아의 역할은 무엇인가?”라는 것이다.[6] 몇 가지 기능이 제안되었는데, 이 자유-생활 미토콘드리아들은 생명체에 중요한 역할을 하고 있을 것이라는 것이다. 이 세포 소기관은 지난 세기 동안 현미경을 통해 관찰할 때마다, 연구 목적으로 혈액을 사용할 때마다, 언제나 그곳에 함께 있었다.


이들 자유-생활 미토콘드리아의 몇 가지 가능성 있는 기능

미토콘드리아 DNA의 구조는 박테리아 DNA의 구조와 유사하여, 린 마굴리스(Lynn Margulis)가 개발한 세포내공생(endosymbiosis) 이론에 영감을 주었다.(see 16 Feb 2016). 미토콘드리아 DNA의 모양은 면역 및 염증 반응을 유도하는 능력을 갖고 있음을 의미한다. 이 이론을 감안하여, 연구자들은 이러한 혈류 내에서 순환하는 미토콘드리아들은 염증 시스템에 관여하는 것과 같이, 세포 사이의 의사소통을 필요로 하는, 많은 생리적 및/또는 병리적 과정에 관여할 수 있다고 가정하고 있었다.

 연구에 따르면, 어떤 세포들은 그들 사이에서 미토콘드리아를 옮길 수 있다고 한다. 세포밖 미토콘드리아는 우리 몸 전체에서 다양한 메신저 작업을 수행할 수도 있다.[7] 그들은 또한 혈액의 다양한 구조에 에너지를 공급할 수도 있다. 앞에서 언급한 비유로 돌아가서, 이 미토콘드리아 발견은 책장 뒤에서 작은 도서관을 발견한 것뿐만 아니라, 많은 스위트룸들을 발견한 것과 더 비슷하다. 그것이 발견되었을 때, 우리는 스스로에게 물어보아야만 한다. "어떻게 지금까지 이 방들을 알지 못했는가? 항상 그곳에 있었을 텐데, 왜 발견하지 못했는가?“


요약

DNA 구조의 발견처럼, 이 단일 연구는 세포생물학, 혈액학, 병리학, 혈액 및 미토콘드리아 기능 등의 분야에서, 수천 편의 논문들이 쓰여질 수 있도록 하는, 완전히 새로운 연구 분야의 휘장을 젖혀버렸다. 오늘날 생물학 분야에서, 특히 세포생물학 분야에서 축적된 지식은 다윈의 진화론이 공식화될 당시의 무지했던 생물학 지식에 비해 엄청난 량으로 증가했다. 당시 과학자들은 오늘날 우리가 아는 것 중 극히 작은 부분만을 알고 있었다. 다윈이 지금 살아있다면, 그는 여전히 진화론을 주장할 수 있을까? 만약 그가 21세기에 살았다면, 그는 이러한 초고도 복잡성이 모두 무작위적 과정으로 우연히 생겨났을 것이라는 그의 이론을 발명해냈을까?

다윈 자신도 인정한 바와 같이, “다수의 연속적인 약간의 수정으로 형성될 수 없는 복잡한 기관이 존재한다는 것이 입증된다면, 나의 이론은 절대적으로 붕괴될 것”이라고 말했었다.[8] 1859년 이후로, 그의 이론에 도전하는 수많은 그러한 사례들이 발견되고 있다. 거기에는 혈액과 세포의 소기관을 포함하여, 신체의 모든 기관들이 포함된다. 이러한 발견들은 오랜 시간 동안 일어난 무작위적 돌연변이들이 축적되어, 점진적으로, 하나씩 하나씩 진화해나갔다는 다윈의 설명이 완전히 부적절함을 가리키는 것이다.[9]


References

[1] Tim Sandle, “Knowledge doubles almost every day, and it’s set to increase.” Digital Journal, Nov 23, 2019.

[2] Press release from INSERM, “A new blood component revealed.” Science Daily, January 23, 2020.

[3] A new blood component revealed. Science Daily, January 23, 2020.

[4] Dache, et al. Blood contains circulating cell‐free respiratory competent mitochondria. The FASEB Journal, January 19,2020. DOI: 10.1096/fj.201901917RR.

[5] A new blood component revealed. Science Daily, January 23, 2020.

[6] Dache, et al., 2020, p. 11.

[7] A new blood component revealed. Science Daily, January 23, 2020.

[8] Darwin, Charles. 1872. On the Origin of Species, 6th Edition, Chapter 6, London, UK: John Murray, p. 146.

[9] Denton, Michael J. 2016. Evolution: Still A Theory in Crisis. Seattle, WA: Discovery Institute Press, p. 136.

*Dr. Jerry Bergman has taught biology, genetics, chemistry, biochemistry, anthropology, geology, and microbiology for over 40 years at several colleges and universities including Bowling Green State University, Medical College of Ohio where he was a research associate in experimental pathology, and The University of Toledo. He is a graduate of the Medical College of Ohio, Wayne State University in Detroit, the University of Toledo, and Bowling Green State University. He has over 1,300 publications in 12 languages and 40 books and monographs. His books and textbooks that include chapters that he authored are in over 1,500 college libraries in 27 countries. So far over 80,000 copies of the 40 books and monographs that he has authored or co-authored are in print. For more articles by Dr Bergman, see his Author Profile.


*참조 : 자료실/창조설계/지적설계

http://creation.kr/IntelligentDesign

자료실/창조설계/생명체

http://creation.kr/LIfe

자료실/창조설계/사람

http://creation.kr/Human

자료실/창조설계/동물

http://creation.kr/animals


출처 : CEH, 2020. 2. 19.

주소 : https://crev.info/2020/02/new-blood-component-revealed/

번역 : 미디어위원회



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