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KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

오징어, 문어 유전체는 스스로 교정되어, 진화를 차단한다.

오징어, 문어 유전체는 스스로 교정되어, 진화를 차단한다. 

(Squid, Octopus Genomes Alter Themselves, Blocking Evolution)


     이스라엘과 미국의 연구팀은 RNA 분자를 편집(edit)할 수 있는 생물을 찾고 있었다. 그들은 걸출한 생물을 찾아냈다. 단백질 염기서열의 정보가 들어있는 RNA의 단지 작은 부분만을 편집하는 다른 동물들과는 달리, 오징어(squid)의 세포는 자신의 RNA를 대량으로 편집하고 있었다. 연구팀은 그들의 결과를 2015년에 발표했다. 그 이후로 그들은 더 많은 답을 찾기 위해 더 깊이 파고들었다. 도중에 그들은 진화론적 패러다임에 도전하는 한 어려운 질문에 봉착하게 되었다.[1]

두족류(Cephalopods)에는 오징어, 문어, 갑오징어, 앵무조개 등이 포함된다. 연구자들은 광범위한 내부 RNA 편집을 하는지를 밝혀내기 위해서 여러 생물들을 조사했다. 오징어, 문어, 갑오징어는 광범위한 내부 편집을 하고 있었지만, 앵무조개와 고둥은 하고 있지 않았다. 앵무조개나 고둥과 다르게, 오징어, 문어, 갑오징어는 피부를 가로질러 일련의 색깔을 변화시키는 생물발광을 할 수 있다. 독특한 신경 네트워크가 이 환상적인 색깔의 빛을 조정한다.

RNA 편집에서 한 DNA 염기서열은 복사되고, RNA 내로 옮겨진다. 그런 다음 한 특별한 효소가 설계되어 있는 RNA 구조 위로 고정된다. 일단 부착되면, 그것은 RNA 구조 내의 특정 화학물질을 교체할 수 있어서, RNA의 암호화된 메시지는 변경될 수 있다. 처리된 RNA는 RNA가 변하지 않았을 때 생성되는 단백질과는 다른 단백질을 생성한다. Cell 지에 논문을 게재한 연구팀은, 두족류에 있는 이 RNA 편집 효소는 빠른 속도로 아데닌(adenine)을 이노신(inosine)으로 대체한다는 것을 확인했다. 연구팀은 신경세포 내부에서 RNA 편집이 진행되는 것을 발견했다. 그들은 ”단백질 코딩 부위에 8만~13만 개의 편집 사이트가 있는 것”으로 추론했다. 그들은 썼다. ”이 과정은 코돈을 재암호화 하고, 단백질 기능을 미세 조정할 수 있는 능력을 갖는다.”[2]

연구 저자들은 효소가 어떻게 작용하는지를 설명하고 있었다. 그 효소는 통조림 캔의 마개와 딱 들어맞는 깡통따개와 같이, 어떤 3차원 RNA 구조와 결합한다. 그리고 깡통따개가 딱 들어맞는 크기의 마개가 있는 캔만을 열 수 있는 것처럼, 과자 봉지를 이런 식으로 열 수는 없다. 그 효소는 단지 특별한 모양의 RNA에 대해서만 작용한다.

이것은 편집 가능한 RNA를 지정하고 있는 DNA가, 무수히 많은 세대에 걸쳐 매우 유사한 염기서열을 유지해야만 한다는 것을 의미한다. 한 작은 변화(돌연변이)조차도 그것의 마개를 너무 크거나 작게 만들어, 필요한 깡통따개가 부착하지 못하게 할 수 있다. 마찬가지로 세포가 편집 가능한 RNA를 원한다면, 깡통따개 효소가 그 위에 부착되어 일을 수행하도록, 정확한 구조와 모양이 필요하다. 세포에서 DNA가 동일한 염기서열을 정확하게 유지해야, 그 모양을 동일하게 유지할 수 있는 것이다.

다른 말로 하면, 이 연구는 ”광범위한 전사체 레코딩(transcriptome recoding, RNA 편집)을 유지하는데 필요한, 예기치 않은 유전체의 견고성(rigidity)”을 밝혀내고 있었던 것이다. 왜 그들은 이것을 예상하지 못했던 것일까? 왜 그들은 이러한 견고성이 ”가장 놀라운 것(most surprising)”이라고 부르고 있는 것일까?[2]  아마도 그들은 견고한 유전체(rigid genomes)는 진화할 수 없다는 것을 알고 있기 때문일 것이다. 진화론은 그 반대로 유연한 유전체(flexible genomes)를 필요로 한다. RNA 기록이 변경되지 않도록 하고 있는, 변화할 수 없는 DNA는 진화할 수 없다. 이들 유전적으로 독특한 생물들은 RNA 편집을 통해 자신의 단백질들을 미세 조정할 수 있는 능력을 전통적인 DNA 진화와 교환했다고 연구자들은 결론짓고 있었다.[3] 그러나 이것은 말장난에 불과한 것이다.

DNA는 너무도 견고해서 변화되기 어렵다면... 그것은 어떻게 진화했는가? 다른 말로 해서, DNA 돌연변이에 의한 진화가 포기되어야 한다면, 생물들은 어떻게 진화로 생겨날 수 있었단 말인가? 이들 생물은 정밀한 RNA 재편집 분자기계 및 절차를 사용하여, 자신의 중요한 유전 물질을 최적화하고 있었던 것이다. 연구자들이 그것이 어떻게 진화했는지 궁금해 할 수밖에 없었던 것은 당연해 보인다.


References1. Alon, S. et al. 2015. The majority of transcripts in the squid nervous system are extensively recoded by A-to-I RNA editing. eLife. 4: e05198. DOI: 10.7554/elife.05198.2. Liscovitch-Brauer, N. et al. 2018. Trade-off between Transcriptome Plasticity and Genome Evolution in Cephalopods. Cell. 169 (2): 191-202.3. The Liscovitch-Brauer team wrote, 'Thus, although extensive recoding presents the species with a route toward proteome complexity, it comes with its own price tag. The constraints required to preserve thousands of recoding sites reduce the accumulation of mutations at positions in the proximity of an editing site, slowing down the rate of conventional, DNA-level evolution.” *Brian Thomas is Science Writer at the Institute for Creation Research.


번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.icr.org/article/squid-octopus-genomes-alter-themselves 

출처 - ICR, 2018. 7. 3.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6881

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