닭이 먼저인가, 달걀이 먼저인가? DNA와 단백질 중에 무엇이 먼저인가?

닭이 먼저인가, 달걀이 먼저인가? 

DNA와 단백질 중에 무엇이 먼저인가?

 (The Chicken or the Egg? DNA or Protein? What came first?)


    DNA는 Deoxyribonucleic acids(디옥시리보핵산)의 약자이다. DNA는 유사구조인 RNA (Ribonucleic acid : 리보핵산)를 청사진으로 사용하는 몇 바이러스들을 제외하고는 우리가 알고 있는 모든 생명체의 정보를 가지고 있는 청사진(설계도, blueprint) 이다.


DNA는 4개의 다른 염기(아데닌, 티민, 구아닌, 사이토신)가 결합되는 핵산(nucleic acids)을 단위체로 이루어져 있다. 각 핵산은 특이한 결합 쌍(A-T, C-G)으로 연결되어 있다. 때문에 DNA는 '이중 나선구조”라 불리는 나선형으로 꼬여진 사다리 모양의 구조를 갖게 된다. A(아데닌)은 T(티민)과만 결합될 수 있으며, 어떠한 다른 염기도 사다리 가로대의 상대편에 올 수 없다. 이는 C(사이토신)과 G(구아닌)의 경우에서도 동일하다.

.20개의 아미노산들 : 제일 위쪽의 8개의 아미노산들은 비극성이며 소수성(nonpolar and hydrophobic)이고, 나머지 아미노산들은 극성이며 친수성(polar and hydrophilic)이다. 가운데 상자안의 아미노산들은 단지 친수성만을 띠고 있다. 맨 밑의 처음 두 아미노산은 산성이며 나머지 세 아미노산은 염기성이다.


이러한 DNA의 기본 단위들이 사다리 구조를 따라 독특한 순서와 기능을 가진 구획(section)들로 배열될 때 이를 유전자(genes)들이라 불려진다. 각각의 유전자들은 메시지 또는 '암호(code)'를 담고 있다. 이러한 암호들은 A, T, C, G 의 여러 DNA 순서(sequence) 안에 들어있는 다양한 메시지들을 해독(decode)하는 특수한 그룹의 단백질들에 의해서 읽혀진다. DNA의 암호를 읽어내는 단백질들은 messenger RNA (mRNA)라고 불리는 DNA의 한 가닥의 작업용 복사본(working copy)을 만든다. 이러한 과정을 전사(transcription)라 한다. mRNA가 만들어 진 후, 몇몇 다른 그룹의 단백질들이 관여하여 mRNA의 메시지가 읽혀진다. mRNA의 메시지를 읽어낸 이들 단백질들은 아미노산이라 불리는 하나의 단백질 단위체(single protein unit)들을 생성하고, 이들은 함께 이어지도록 부착되어 새로운 아미노산의 사슬을 형성한다. 이때 이들은 적절히 구부러지고 접혀져서 새로운 기능을 하는 하나의 단백질(몇 번의 복잡한 변형 후에)이 만들어지는 것이다. 주목해야할 것은, 단지 20여 개의 아미노산들만으로 거의 모든 생명체의 단백질들이 만들어질 수 있다.


사실상 지구상 모든 생명체들의 살아있는 세포들은 이러한 방식으로 단백질을 합성한다. 단백질들은 세포의 기능적 단위이다. 그들은 세포가 작동될 수 있도록 한다. 세포의 대부분의 기능들은 그 기능들을 수행하는 단백질들과 그 단백질들을 만드는 단백질들에 의존하고 있다. 앞에서 매우 간단하게 설명한 바와 같이, 단백질들은 DNA에 함유된 정보의 해독(어떻게 단백질을 만들어야할 지를 단백질을 합성하는 단백질들에게 말하고 있는)에 의해서 자신들을 만든다. 여기서 각 단계는 ATP(Adenosine Tri-phosphate)라는 에너지를 필요로 한다. 다른 어떤 형태의 에너지도 사용될 수 없다. 세포는 유용한 기능들을 수행하기 위해 ATP 만을 유일하게 사용한다. 이는 매우 까다로운 과정이다. 또한 충분히 흥미로운 것은, ATP 또한 특정 단백질들에 의해서 생성된다는 것이다.


의문 ?

최초의 세포가 생겨났다고 가정해보자. 자 그러면, 최초의 세포에서 DNA와 단백질은 어느 것이 먼저 생겨났을까? 물론 DNA를 해독하는 단백질은 그것 자체가 DNA에 의해서 암호화되어 있다. 때문에, 단백질은 자신의 암호 또는 순서가 들어있는 DNA가 해독되지 않는다면 그 스스로 먼저 존재할 수 없다. 단백질들은 그들이 존재하기 이전에 그 자체가 해독되어야만 한다. 그러나 분명한 것은, 먼저 단백질이 존재하지 않는다면, DNA가 결코 해독될 수 없기 때문에 단백질은 결코 생성될 수 없을 것이다. 마찬가지로 DNA 또한 세포내 단백질들에 의해 생성되고 유지되기 때문에 먼저 존재할 수 없다. ‘자연발생설(abiogenesis)’에 관한 유행하는 몇몇 이론들은 아마도 RNA가 먼저 진화되었고, 나중에 DNA가 진화되어 생성되었다고 이야기하고 있다. 그러나 이 또한 문제 자체를 해결하지는 못한다. RNA도 여전히 RNA 내에 함유된 정보에 의해 스스로 암호화되는 특수한 단백질들에 의해 해독되고 있기 때문이다. 분명한 것은 전체가 제대로 작동되기 위해서는, DNA와(또는) RNA, 완전히 기능을 하는 단백질 해독 시스템이 모두 동시에 존재해야 한다는 것이다. ‘자연선택’은 기능들에 기초한 점진적인 선택 과정이므로, 이 시점에서는 작동될 수조차 없다.


닭과 달걀의 패러독스(paradox) 같이, 가장 단순한 생명체도 적절한 순서대로 모든 부분들이 동시에 함께 작동하여야만 그 기능을 유지할 수 있는 것이다. 일부의 사람들은 이와 같은 시스템을 하나라도 뺄 수 없는(최소한의) 복합체(irreducibly complex)라고 표현한다. 즉, 만약 어느 한 부분이라도 제거된다면, 모여진 시스템(collective system)이 가지고 있는 어떠한 고도의 기능도 사라질 수밖에 없다는 것이다. 생명체의 이러한 명백한 최소복합성(irreducibility)은 DNA에 의해 유래된 단백질들에 의해서 또한 DNA가 생성된다는 사실에 근거하고 있다. 그들 중 어느 하나라도 제거된다면, 다른 한편도 생성되거나 유지될 수 없다. 이러한 기본적인 구성물질들은 생명체를 구성하는데 매우 기초적이고 기본적인 것들이기 때문에, 더 원시적인 생명체에서 진화된 생명체로 발전되었다고 상상하는 것은 어려워 보인다. 지금까지 이 원시적 생물 형태가 어떤 모습이었는지, 또는 어떤 기능들을 가졌었는지 등에 대한 충분한 대답들은 어디에도 없었다. 확실한 그러한 어떤 생물이전 형태 (pre-life form)도 발견되지 않았다. 심지어 바이러스 같은 생명체들도 이전에 이미 존재하는 생명체에 의해서만 복제가 이루어진다. 그들은 홀로 복제되지 않는다. 그렇다면 어떻게 무생물 스프(non-living soup)같은 생물발생 이전의 원시대양(primitive prebiotic ocean)에서 첫 번째 세포가 진화할 수 있었겠는가?


이것은 정말로 설명하기 어려운 문제이다. 결국, 아무런 생각도 할 수 없는 원자나 분자들이 어떤 장점들을 선택하여 생명체를 이루었나 하는 것이다. 왜 아무 생각도 없는, 아무 인도도 받지 못하는 자연이 존재하기 위해서 선택을 하며, 생명체를 만들었을까를 생각해본다면, 결국 어떤 생명체도 이 과정을 통해 만들어지지 않았다는 것을 알 수 있다. 무정형의 암석이나 슬러지 덩어리의 부분들이 살아있는 생명체의 부분들로 되기 위해서 생각하지 못하는 분자들을 선택하는 일들은 상상할 수 없기 때문에, 이 시점에서 자연선택은 정말로 유효한 힘이 아니다. 비록 많은 양의 완전히 기능을 하는 단백질들과 완전히 기능을 하는 DNA 분자 가닥들이 동시에 함께 있었다고 할지라도, DNA와 mRNA를 동시에 해독하는데 필요한 수백, 수천의 독특하고 특수한 단백질들(ATP 분자들을 필요로 하는 점과 다른 구성물들을 언급하지 않더라도)이 그러한 고도의 기능을 가지기 위해 모두 동시에 함께 연합하여 생성될 수 있었을까? 이러한 현상은 지구상의 어떤 실험실에서도, 어떤 과학자에 의해서도 재현되지 못했을 뿐 아니라, 이런 현상이 발생할 수 있었을 것이라는 어떠한 합리적인 메커니즘도 전혀 제안되지 않고 있다. 그것의 정답은 오직 외부에서 지적설계가 개입된 것이다.


이것은 최초의 살아있는 세포를 설명하기 위해서 극복해야만 하는 극히 작은 문제에 지나지 않는다. 진화론의 주장에 의하면 최초의 세포는 알려진 모든 자연 법칙들을 거부하는, 알 수 없는 자연적 메커니즘에 의해 형성되었다고 한다. 자연 법칙(Natural law)은 모든 무생물체 물질들은 평형상태(equilibrium)를 원한다고 말한다. 균질성(homogeny)은 태양으로부터 엄청난 양의 외부 에너지나 무질서한 에너지가 주어진다고 해도, 궁극적인 자연의 목표(goal)이다. (유기물질들을 수집해서 가열한 후 어떤 일이 일어날까 살펴보면, 뜨거운 균질한 연니(homogenous ooze)가 될 뿐이고, 좀 더 복잡한 복합체로 되지 못한다.)


가장 단순한 살아있는 세포는 무질서한 균질성(chaotic homogeny) 상태와는 아주 거리가 멀다. 모든 세포들은 의미 있는 정보복합체 (meaningful informational complexity)의 최고 수준에 있으며, 이들은 모두 놀랄만한 기계들인데, 아직까지 한 번도 과학에 의해서 재생산되지 못했다. 그런데 어떻게 자연선택이 가동되기도 이전에, 모두 함께 단지 우연에 의해서 만들어졌다는 것이 이론적으로 가능할 수 있다는 말인가? 한번 생각해 보라. 이것이 합리적인 이론인가? 가장 단순한 세포도 오늘날 지구상에 존재하는 최고의 슈퍼컴퓨터보다 훨씬 더 복잡하다는 것을 생각해보라. 지금까지 수많은 사람들이 세포들은 단지 수십억년 전에 원시 대양스프에서 우연히 스스로 조합되어 만들어졌다는 것을 믿고 있다. 정말일까? 원시 지구의 사막 모래가 모여 스스로 슈퍼컴퓨터가 조립되었다고 말한다면, 어느 누가 그것을 믿을 수 있겠는가? 그러한 일은 수조 년이 주어진다 해도 일어날 수 없을 것이다. 그것은 왜 일어날 수 없는가?


하나의 슈퍼컴퓨터를 구성하는 구성물질들이 사막 모래 안에 섞여있다. 화산활동, 번개, 바람 등이 이를 건설하기 위한 에너지로 제공될 수 있다. 그럼 다음 문제는 무엇인가? 균질성(homogeny)이다. 균질성이 문제이다. 각 부품들은 비균질적인 방법(non-homogenous way)으로 자체가 모여질 수 없다. 각 부품들이 기능적인, 의미있는 정보를 함유한 수집체로 우연히 모여지기는 절대로 어렵다. 이것은 아무 생각이 없는 자연에서는 절대로 일어나지 않는 일이다. 각 부품들에 들어있는 정보보다 훨씬 더 큰 기능을 수행하도록 각 부품들을 조립하는 데에는, 미리 확립된 정보와 외부 근원으로부터의 지시된 에너지가 필요하다.

 

이것은 세포에 미리 설치된 명령(order)이며, 미리 무엇이 될 것인지에 대한 정보를 포함한 DNA가 그것이다. 만약 무작위적으로 이들이 모아졌다 해도, 외부에너지와 연관된 모든 가능성들이 제공되었던 지에 관계없이, 각 세포의 부분들은 결코 스스로 조합되어 어떤 형태나 기능을 가진 세포를 만들지 못한다.


이것은 비록 필요한 모든 부품들과 필요한 에너지가 있다하더라도, 수많은 시계 부품들을 가지고 십억년 동안 흔든 후 우연히 조합된 완전한 시계를 기대하는 것과 같다. 십억년 후, 아니 수조년에 수조년 후에라도 어느 누가 이와 같은 과정으로 시계가 만들어질 것이라고 기대할 수 있겠는가? 그렇다면 이것은 분자들이 우연히 조합되어 살아있는 세포가 만들어졌다는 것과 무엇이 다른가?



*한국창조과학회/자료실/진화론/화학진화에 있는 많은 자료들을 참조하세요.

     http://www.kacr.or.kr/library/listview.asp?category=I05



번역 - 미디어위원회

링크 - http://naturalselection.0catch.com/Files/whichcamefirst.html

출처 - Revolution against Evolution, 2002.10. 4

구분 -5 

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=2533

참고 : 4366|4321|4389|4200|4182|4126|4023|4011|4008|3998|3892|3927|4315|3769|3878|3358|3275|2065|4509|4466|4333|4061|3742|3075|2621|4582|4598|4657|4806|4821|4879|5305|5165|5167|5318|5411|5474|5831|5836|5900|6003|6009|6105|6126|6134|6138|6207|6274|6319|6321|6363|6389|6148|6467|6468|6474|6487|6495|6599



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