DNA 복구 효소에서 발견된 극도의 정밀성 : 창조 설계-지적설계 [한국창조과학회 자료실]

미디어위원회

2006-05-04

DNA 복구 효소에서 발견된 극도의 정밀성

(Utmost Precision Found in DNA Repair Enzyme)

세포들은 DNA 손상을 복구할 수 있는 많은 보조 효소(helper enzymes)들을 가지고 있다. 그러한 효소들 중에 MutY 라는 이름의 효소가 2004. 2. 12일자 네이처 지에서 보고되었다. 그 글을 리뷰한 토마스 린달(Tomas Lindahl)은 다음과 같이 언급했다. ”손상된 DNA는 극도의 정밀성을 가지고 제거되어야만 한다. 왜냐하면 제거 시에 실수가 발생한다면 값비싼 대가를 치르기 때문이다. 기질(substrate)과 경계를 접하고 있는 복구 효소의 구조는 이것이 어떻게 달성되는 지에 대한 단서를 제공하고 있다.”

이 특별한 효소는 특별한 오류가 일어난 쌍과 광범위하고 정확한 접촉을 하고 있기 때문에, 아데닌(adenine)이 산화된 구아닌(oxidized guanine)과 부정확하게 짝을 이룬 DNA의 특별한 오류 부분(error target)을 확인할 수 있다. 이들의 접촉은 정확한 쌍을 실수로 제거하는 것을 막아준다. 같은 이슈에 대한 논문에서, 프로메(Fromme) 등은 이 특수성이 이들 다양하고 정확한 접촉을 통하여 달성되는 정교한 방법을 기술하고 있다.[2]

린달은 이 효소가 어떻게 작동되는지를 설명하였다. 생명을 구하는 이 분자기계들의 놀라운 활동을 아는 데에 상세한 전문용어들이 필수적인 것은 아니다.

”MutY 효소는 DNA 글리코실라제(DNA glycosylases)로서 알려져 있는 일단의 효소 그룹에 속해있다. 이것은 DNA에서 짝이 바뀌어진 염기들을 확인하고, 그것들을 제거하는 일을 돕는다. 다른 DNA 글리코실라제 처럼, 그것은 잘못 짝지어진 장소에서 DNA에 날카로운 구부림(sharp bend)을 만든다. 효소들의 구조에 대한 새로운 자료들은 그 이유에 대해 적절한 설명을 제공한다. MutY 효소는 아데닌 반대편에 있는 정상적인 염기 짝인 티민(thymine)은 확인하거나 제거하지 않는다. MutY와 A•xoG 쌍 사이에 광범위하고 정확한 접촉은 정상적인 AT 쌍에서는 전적으로 이루어지지 않는다. 마찬가지로, 효소의 활동 장소는 oxG(oxidized guanine)의 맞은 편에 사이토신(cytosine)과 조화되지 않는다. 유전 암호 때문에, 정상적인 염기보다 오히려 산화된 염기가 이 협력관계에 의해서 복구되는 것은 매우 중요하다.”

이 효소의 돌연변이는 인간에게 직장암(colorectal cancer)을 일으킬 수 있다는 점에 린달은 주목했다. 다른 산소-변경 염기들은 만약 복구되지 않는다면, 조직의 변성과 노화를 일으킨다는 것이다.

1. Tomas Lindahl, ”Molecular Biology: Ensuring error-free DNA repair,” Nature 427, 598 (12 February 2004); doi:10.1038/427598a.

2. Fromme et al., Nature, Feb 12, 2004, p. 652.

어떻게 장님의 분자들이 이러한 일을 할 수 있는가? 얼마나 접촉 부위가 특수한 지를 주목해보라. 먼저 효소의 어떤 부분은 특정한 오류가 일어나 있는 염기 쌍에 효소가 접촉하게 한다. 그리고 그 잘못된 결합 쌍이 발견되면, DNA 가닥을 구부리기 위해서 디자인된 기계의 다른 부분은 그 잘못된 염기를 잘라낸다. (이 기계는 잘라내고, 다른 기계들이 정확한 염기를 수송해와서, 가닥 안으로 삽입시킨다). 이들 광범위하고 정확한 접촉 모두는 이 효소에 대한 암호가 들어있는 또 다른 DNA의 부분이 또한 광범위하고 정확한 염기들을 포함하고 있기 때문에 이루어질 수 있는 것이다. 이것은 효소들의 작동이 마구잡이식 상호작용으로 될 수 없다는 것을 강력히 보여주고 있는 것이다. 그들은 작동되기 위해서는 서로 매우 정확해야만 한다.

이러한 사실은 또한 DNA는 파국적인 오류를 막기 위해서 복구 효소(repair enzymes)들을 필요로하는데, 그 복구 효소 자체가 DNA에 의해서 암호화되어 있다는 진화론적 수수께끼를 다시한번 부각시키고 있다. 오류-정정 메커니즘(error-correction mechanisms)이 없는 DNA 가닥은 어떻게 몇 번의 DNA 복사 이후에 살아남을 수 있었을까? 진화론자들도 오류에 의한 파국을 막기 위해서는 정확한 복사(copying)가 필수적이라는 것을 알고 있다. 그러나 그들은 이들 놀라운 고도의 정밀성을 가진 오류-정정 시스템(수많은 DNA 손상 복구팀들이 있다)이 우연한 사고들에 의해서 생겨났다고 우리가 믿기를 바라고 있다. 잠깐만. 생각해 보라, 부러진 DNA는 치명적이다. 그 논문에서 진화라는 말을 조금도 언급하지 않은 것은 놀라운 일이 아니다.

효소들의 경이와 그들의 정밀성에 대한 더 많은 정보는 우리의 온라인 책을 보라 (Evolution : Possible or Impossible?). 몇 년 전에 쓰여졌지만, 그러한 믿을 수 없을 정도의 극도로 정밀한 기능은 우연한 돌연변이에 의해서 절대적으로 만들어질 수 없다는 그 책의 주제는 이와같은 발견에 의해서 더욱 강화되고 있다.

*참조 : DNA의 복구 모습을 실시간으로 볼 수 있게 되었다 : DNA 복구 시스템은 진화의 주 메커니즘인 돌연변이와 모순된다.

https://creation.kr/Mutation/?idx=168856995&bmode=view

살아있는 세포 안에서 일어나는 DNA 복구가 실시간으로 관찰되었다.

https://creation.kr/LIfe/?idx=169031218&bmode=view

진화하지 않도록 설계된 생물들

https://creation.kr/Plants/?idx=20615619&bmode=view

복구는 선견지명이 필요하고, 이것은 설계를 의미한다.

https://creation.kr/LIfe/?idx=16109159&bmode=view

DNA 복구 시스템 : 생명을 유지하는 내장된 도구 상자

https://creation.kr/LIfe/?idx=18112139&bmode=view

유전체를 유지하는 DNA 복구 시스템은 진화를 거부한다.

https://creation.kr/LIfe/?idx=15799785&bmode=view