LIBRARY

KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

세포까지 확장되어 있는 신체의 설계

미디어위원회
2023-07-17

세포까지 확장되어 있는 신체의 설계

(Body Design Extends to the Cell)

David F. Coppedge


     몸 전체에서 각 개별 세포에 이르기까지, 우리는 한 목적을 위해 설계된 것처럼 보인다.


모든 것이 균형을 이루고 있다. 한 분자 스위치가 지질 대사를 조절하는 방법 (University of Basel, 2023. 7. 4). 분자 스위치(molecular switch)라는 말은 당신에게 어떻게 들리는가? 공학적으로 말하면, 그것은 어떤 과정을 시작하거나 중지하는 제어 메커니즘을 의미한다. 분자 스위치의 이름은 "Arf1"이며, 이것은 미토콘드리아(mitochondria)에 지질(lipids)을 허용하도록 지시한다. 따라서 지질은 에너지 저장소인 ATP 분자로 전환될 수 있다. 이 스위치의 활동은 지방 대사를 조절하는 데 도움이 된다.

"Arf1은 우리에게 친숙한 단백질이다. 우리는 세포의 부품 분류소인 골지체(Golgi apparatus, 합성된 단백질을 다양한 위치로 배송하는, 세포 내 우체국 같은 역할을 수행)가 여러 기능을 하고 있다는 것을 알고 있다. 이제 Arf1이 미토콘드리아에서 에너지 대사를 조절하는 역할도 수행한다는 사실을 발견했다"라고 이 연구의 제1저자인 루도빅 엔클러(Ludovic Enkler) 박사는 설명한다. "Arf1은 지질 방울에서부터 미토콘드리아로의 지질 수송을 보장한다." 연구자들은 Arf1이 지질 방울과 미토콘드리아 사이의 접촉 부위 환경을 변화시켜, 지질이 미토콘드리아로 들어갈 수 있도록 하는 것으로 추정하고 있었다.

신체가 에너지가 필요하다는 신호를 보내면, Arf1은 지질이 미토콘드리아로 들어가도록 허용한다. 에너지 수요가 충족되면, 수송이 중단된다. "따라서 이 시스템은 에너지 요구의 피드백 고리(feedback loop)가 작동할 때만 작동한다"고 루도빅 엔클러는 말한다.

Arf1이 작동되지 않으면, 전신의 지방 저장량이 균형을 잃고, 비만과 심혈관 질환으로 이어질 수 있다는 것이다.


과학자들은 콜라겐의 약한 희생 결합이 조직을 보호하는데 어떻게 도움이 되는지를 밝혀냈다(Heidelberg Institute for Theoretical Studies via Phys.org, 2023. 7. 3). 희생(sacrifice)은 좋은 전략의 설계일 수 있다. 포식자가 도마뱀의 꼬리를 붙잡으면, 도마뱀은 꼬리를 희생하고 탈출할 수 있다. 우리 몸에서 가장 풍부한 단백질인 콜라겐(collagen)도 희생 전략을 사용한다는 사실을 알고 있는가? 하이델베르크 대학의 연구자들이 이 사실을 발견했다.

하이델베르크 이론연구소(HITS)의 과학자들은 콜라겐 조직 내에서 약한 희생 결합(sacrificial bonds)의 끊어짐이 과도한 힘에 의한 손상을 국소화하고, 더 넓은 조직에 미치는 영향을 최소화하며, 회복을 촉진하는데 도움이 된다는 것을 밝혀냈다.

약한 결합이 가장 먼저 파열되면, 에너지가 분산되어, 손상이 국소적으로 유지된다. 그렇지 않으면 조직 손상이 치명적일 수 있다. 대신 스트레스가 제거된 후, 복구 메커니즘이 더 빠르고 신속하게 작동된다. 연구팀은 이 디자인에 대해 어떻게 생각하고 있을까?

"콜라겐의 놀라운 가교(crosslink) 화학은 기계적 스트레스를 처리하는 데에 있어서 완벽하게 적응한 것으로 보인다"라고 HITS에서 연구를 주도한 프라우케 그레터(Frauke Gräter)는 말한다. "상호 보완적인 계산 및 실험 기술을 사용하여, 쥐 조직의 콜라겐을 연구한 결과, 콜라겐 가교 결합 내의 약한 결합은 콜라겐의 중추(backbone)와 같은 다른 결합보다 먼저 파열되는 경향이 강하다는 사실이 밝혀졌다. 이는 보호 메커니즘으로 작동하고, 파열로 인한 유리기(radicals)의 해로운 화학적 및 물리적 영향을 국소화하며, 분자 회복 과정을 지원할 가능성이 있다.“


뮤신과 인슐린의 분비를 위한 '트래픽 제어' 시스템이 확인되었다.(Center for Genomic Regulation via Phys.org, 2023. 7. 3). 트래픽 제어(traffic control, 흐름 또는 양을 조절하는 기능)는 결과에 대한 지식과, 물질의 효율적인 흐름을 유지하기 위한 전략을 의미한다. 신체에서 중요한 역할을 하는 두 가지 단백질 기반 물질인 인슐린(insulin)과 점액(mucus)의 생성에 이 트래픽 제어가 작동되고 있었다.

점액의 주성분인 뮤신(mucins)은 호흡기 및 소화관과 같은 신체 표면에서 보호 장벽과 윤활유 역할을 한다. 사람은 하루에 약 1리터의 점액을 분비하는데, 이 점액은 특수 세포에서 적절한 신체 기능에 적합한 양을 보장하기 위해, 제어된 방식으로 방출된다.

우리가 심한 감기에 걸렸을 때, 점액이 너무 많이 분비되면 얼마나 불편한지 기억해보라. 건강한 시기에는 세포 내에서 점액의 양(하루 1리터)이 세심하게 조절된다. 필요한 곳으로 외부로 나가려면, 게이트키퍼(gatekeeper, 문지기)를 통과해야 한다.

세포는 뮤신과 인슐린과 같은 단백질을 주머니 또는 "과립(Mucins)"에 저장한다. 세포가 이러한 물질을 방출해야 할 때, 과립은 세포의 바깥층인 세포막에 부착되어 내용물을 외부로 방출한다. 이 연구에서는 세포막에 존재하는 테트라스파닌-8(tetraspanin-8)이라는 단백질이 분비 중에 뮤신이나 인슐린을 함유한 과립이 언제 세포막에 부착될지를 결정하는, 문지기(gatekeeper) 역할을 한다는 사실을 발견했다.

이는 게이트키퍼가 외부로부터 신호를 받아 필요한 양을 파악하고, 적시에 적절한 양을 전달하여 대응할 수 있다는 것을 의미한다. 이 기사는 이 과정을 도시 내의 '제어 관리(controlled management)'에 비유하고 있었다. 연구자 중 한 명은 "신체의 필요에 따라 적절한 수의 뮤신이나 인슐린이 방출되도록 보장한다"고 말했다. 이러한 놀라운 제어 시스템이 무작위적인 과정으로 우연히 생겨날 수 있었을까?

------------------------------------------------------


이 세 보고서는 진화에 대해서 아무 말도 하지 않고 있었으며, 세포 시스템과 전략의 훌륭한 설계에 감탄하고 있었다. 그러나 뮌헨 대학(University of Munich, 2023. 7. 3)의 또 다른 연구는, 쓴맛 수용체(bitter taste receptors)가 구강 외부에 존재하는 이유를 연구했고, 그 과정에서 다윈의 공상의 나라로 빠져들고 있었다. 그 논문은 "내인성 물질이 쓴맛 수용체의 진화에 영향을 미쳤을 수 있다"고 추측하고 있었다. 휴우!

과학자 여러분! 이 글을 읽고 계신다면, 이런 종류의 스토리텔링(storytelling)은 제발 하지 말아달라. 실제로 무슨 일이 일어나고 있는지, 어떻게 작동하고 있는지를 알려달라. 인간은 한 세기에 가까운 수명 동안 이 모든 세포들이 제 기능을 수행하며 잘 작동되고 있기 때문에 살아있는 것이다. 폴 넬슨의 법칙(Paul Nelson’s Rule)을 기억하라 : 무언가가 작동하고 있다면, 그것은 우연히 일어나는 것이 아니다.

우리 몸의 수십조 개에 달하는 세포 하나하나에 이 정도의 디테일이 들어가 있고, 조직, 장기, 기관, 기관계, 전신으로 확장되어 있다면, 그 의미를 생각해 보라. 그것은 우리의 몸이 목적을 위해 설계되었다는 것을 의미한다. 여러분도 단순히 존재하는 것 외에, 삶의 목적이 있다. 심장은 온몸에 혈액을 보내기 위해 뛰고 있지만, 혈액은 무엇 때문에 존재하는 것일까? 순환기계 밖에서는 아무런 필요가 없는 것이 아닌가? 심장, 혈액, 혈관, 폐 등은 동시에 존재하지 않는 한 의미가 없다. 따라서 점진적인 진화는 불가능해 보인다. 폐는 호흡뿐만 아니라, 더 큰 목적을 수행하기 위해 산소를 흡입한다. 뮤신은 기도를 청결하게 유지하여 단순한 청결 이상의 기능을 수행한다. 뉴런은 시냅스를 통해 단백질을 전달하여, 우리가 활동할 수 있을뿐만 아니라, 우리가 이 지구에 존재하는 이유를 생각하도록 돕는다. 삶의 목적을 발견하면, 성취감, 감사, 기쁨을 느낄 수 있다. 당신은 삶의 목적을 갖고 있는가? 여기에서부터 시작하여, 안내 글을 따라가 보라.


*참조 : 세포막의 Kir2.1 채널 : 세포내 한 분자기계의 나노 구조가 밝혀졌다.

https://creation.kr/LIfe/?idx=13001065&bmode=view

핵공 복합체의 경이로운 복잡성  

https://creation.kr/LIfe/?idx=15527346&bmode=view

하나님의 단백질 펌프 : 분자 수준의 경이로운 설계

https://creation.kr/LIfe/?idx=14723002&bmode=view

경이로운 분자기계들이 우연히 생겨날 수 있을까? : ATPase의 작동을 보여주는 영상물

https://creation.kr/LIfe/?idx=12870896&bmode=view

세포 내의 수많은 대사경로들이 모두 우연히?

https://creation.kr/LIfe/?idx=3413369&bmode=view

단백질들의 빅뱅? : 복잡한 단백질들과 유전정보가 갑자기 모두 우연히?

https://creation.kr/Mutation/?idx=1289784&bmode=view

세포 내의 고속도로에서 화물을 운반하는 단백질 키네신 : 이 고도로 정교하고 효율적인 분자 기계가 우연히?

https://creation.kr/IntelligentDesign/?idx=1291669&bmode=view

▶ 생명체의 초고도 복잡성

https://creation.kr/Topic101/?idx=6405658&bmode=view

▶ 단백질과 효소들이 모두 우연히?

https://creation.kr/Topic101/?q=YToxOntzOjEyOiJrZXl3b3JkX3R5cGUiO3M6MzoiYWxsIjt9&bmode=view&idx=6405405&t=board

▶ 경이로운 인체 구조 - 몸

https://creation.kr/Topic104/?idx=6558262&bmode=view


출처 : CEH, 2023. 7. 6.

주소 : https://crev.info/2023/07/body-design-extends-to-the-cell/

번역 : 미디어위원회



서울특별시 종로구 창경궁로26길 28-3

대표전화 02-419-6465  /  팩스 02-451-0130  /  desk@creation.kr

고유번호 : 219-82-00916             Copyright ⓒ 한국창조과학회

상호명 : (주)창조과학미디어  /  대표자 : 박영민

사업자번호 : 120-87-70892

통신판매업신고 : 제 2021-서울종로-1605 호

주소 : 서울특별시 종로구 창경궁로26길 28-5

대표전화 : 02-419-6484

개인정보책임자 : 김광