곰팡이의 RNA 접합 메커니즘은 진화론에 타격을 가하다.
(Unique Fungal RNA Splicing Mechanism Strikes
a Blow Against Darwinian Evolution)
by Ira S. Loucks
진화론적 자연주의(evolutionary naturalism)의 교리 중 하나는, 생명체가 진화되기 이전에는 오직 RNA들만 존재하는 ‘RNA 세계’가 존재했었다는(‘RNA world’ 가설) 것이다. 거기에서 RNA 분자는 홀로 정보를 전달하고, 효소반응도 수행했다는 것이다 [1]. 진핵생물(eukaryotes, 세포에 핵막으로 둘러싸인 핵을 갖는 생물)에서 유전자들은 암호화된 DNA 부분과 비암호화된 DNA(각기 엑손과 인트론) 부분들이 교차되어 구성되어 있다. 하나의 주어진 단백질이 만들어지기 위해서는, 이들 인트론 서열들은 DNA 서열들로부터 유래된 RNA 메시지로부터 절단되거나 접합(excised or spliced)되어야만 한다.
인트론(introns)들의 세 부류는 그룹 I, 그룹 II, nuclear pre-mRNA 로 설명되어 왔다 [2]. 그룹 I 인트론과 그룹 II 인트론은 둘 다 자가접합성(self-splicing)이다. (자가접합성이란 RNA 자체가 하나의 효소처럼 역할을 하고, 단백질의 도움 없이도 접합 작용을 수행하는 것을 의미함). 이들 인트론들은 진핵생물의 세포기관(미토콘드리아)과 박테리아의 세포기관에서 발견되어진다. 그룹 I 과 그룹 II 인트론의 자가접합 반응을 촉매하는 능력은 ‘RNA 세계’ 가설을 지지해 주었다. 왜냐하면 최초에 단백질들은 단순한 접합을 만드는 데에 효소반응을 필요로 하지 않았을 것이기 때문이었다. 그러나 동물이나 식물 같은 더 고등한 진핵생물들은 nuclear pre-mRNA 인트론들을 제거하기 위해서, 하나의 커다란 단백질과 스플라이세오좀(spliceosome)으로 알려진 RNA 함유 복합체(RNA-containing complex)를 이용한다. RNA-단독(RNA-only)의 접합에서 단백질-기초(protein-based) 접합으로의 진화는 전혀 관측된 바도 없고, 밝혀진 바도 없다.
PhysOrg.com에 실린 최근의 한 논문은[3], RNA-단독 접합기능으로부터 단백질-기초 접합기능으로의 진화에서 이 ‘잃어버린 고리(missing link)’에 대한 추정적인 설명을 크게 선전하고 있었다. 퍼듀 대학(Purdue University)의 과학자들은 Nature 지에 한 논문을 발표했는데, 단백질 tyrosyl-tRNA synthetase(TyrRS)에 대한 결정 구조는 그룹 I의 인트론 RNA와 결합되어 있다는 것이다.[4] 그룹 I 인트론들은 접합을 위해 단백질을 필요로 하는 것이 관측되지 않았기 때문에, 이것은 진화가 RNA-단독 접합반응으로부터 단백질-기초 접합반응으로 진화된 증거로 보여진다는 것이다. 하지만 이것이 정말로 진화의 증거인가?
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Nature 지 논문에서, 연구원들은 그룹 I 인트론들의 효율적인 접합을 위해 TyrRS 단백질을 요구하는 Neurospora crassa(활동일주기, 감수분열, 유전자 발현억제 등과 같은 주제들을 연구하기 위한 모델로서 사용되는 곰팡이)라는 모델 진균류에서의 그룹 I 인트론을 기술하고 있었다. TyrRS 단백질의 일부가 인트론 제거 동안 RNA 분자의 안정화에 도움이 됨으로서, 이것은 RNA-단독 접합으로부터 단백질-기초 접합 반응으로 진화가 진행되었다는 가설에 있어서 중요하다. 다른 그룹 I 인트론에서 이것은 전적으로 RNA 자체에 의해 일어난다.
Pezizomycotina 아문(subphylum)에서만 발견되는 이 적응형태는 RNA-단독 접합에서 단백질-기초 접합 반응으로의 진화에서 ‘잃어버린 고리’라고 칭송되었다. PhysOrg.com 기사는 저자들 중 한 사람의 글을 다음과 같이 인용하고 있었다 : “결정 구조는 진화 도중에 단백질 분자들이 RNA 분자들의 생물학적 기능을 어떻게 돕게 되었는지, 그리고 궁극적으로 이전 RNA에 의해서 수행되던 추정적인 역할들을 어떻게 돕게 되었는지에 대한 스냅사진(snapshot)을 제공하고 있다.” 정말일까? 그 논문에 따르면, 이 시스템은 Pezizomycotina 에서만 독특하다. 즉 다른 어떠한 곰팡이들도, 그리고 진핵생물(즉, 동물)들 중 어느 것도 그룹 I 인트론 접합에 대한 이 메커니즘을 소유하고 있지 않다. 만약 이 시스템의 스냅사진이 어떻게 단백질들이 RNA의 역할들을 탈취했는지를 보여준다면, 왜 이 시스템은 고등한 진핵생물들 중에서 더 보편적으로 존재하지 않는가?
PhysOrg.com의 기사는 이 접합 시스템의 독특한 특성을 얼버무리고 있었다. 이 기사에서 기술된 N. crassa의 TyrRS 단백질은 Pezizomycotina 아문(subphylum)에 있는 TyrRS 단백질에 비해 독특한 3개의 구역(domains)을 보여주고 있었다. 이들 3 개의 단백질 구역들은 절단되는 인트론 안의 RNA 부분들을 안정화하는 역할을 한다. 저자들은 효소로 작용하는 이들 그룹 I 인트론들의 활동적 부분들은 RNA-단독 표면으로부터 이전에는 사용되지 않던 TyrRS 단백질의 표면을 포함하는 쪽으로 여러 단계를 경유하여 확장되어졌다고 가정하였다. 저자들은 이것이 진화론적 시간으로 비교적 짧은 기간(약 3억6천만 년 전) 안에 일어났다고 말하였다. 그러나 그들은 N. carassa의 TyrRS 단백질 안에 있는 이들 3가지 독특한 단백질 구역(protein domains)들의 출현에 대한 합리적인 설명을 제시하지 않고 있다. 다만 그것들이 그 단백질의 사용되지 않은 영역에서 그냥 발생했을 것이라고(처음에는 어떤 종류의 자연선택 압력도 없었을 것임에도) 추정하고 있을 뿐이다. 이러한 주장은 이 독특한 RNA-단백질 구조의 기원에 관한 순환논법(circular-reasoning)이 되고 있는 것이다. 이 독특한 단백질 구역들이 Pezizomycotina의 다른 멤버들을 제외하고 어떤 진핵생물에서도 나타나지 않는다는 사실은, 그들이 진화론적으로 중요하다는 주장에 반하는 것이며, RNA-단독 접합에서 RNA와 단백질로의 접합 메커니즘의 진화에 대한 증거로서 이 자료들이 의심스러운 것임을 강조하는 것이다.
이들 자료들에 대한 성경적 견해는, N. crassa 안에 존재하는 인트론 접합 시스템(splicing system)은 독특하게 설계된 시스템이라는 것이다. 오직 Pezizomycotina에만 존재하는 이 접합 시스템은, 진핵생물에 속하는 이 아문이 하나님에 의해 창조된 곰팡이들 중 구별된 한 종류(kind)일 수도 있다는 것이다. 다른 미생물들에 대한 유사한 연구로부터 수집된 자료들은, 어떻게 이런 유기체들이 여러 창조된 종류들로 분리되는지에 대한 통찰력을 제공할 수 있으며, 우리의 일상생활에서 매우 중요한 이 놀라운 창조물들에 대한 중요한 분류학적 질문에 대한 답을 줄 수도 있다.
*Ira S. Loucks는 저자의 필명이다. 저자는 이 글과 관련된 분야에서 박사 학위를 가지고 있으며, 북미의 동부에 있는 저명한 연구소의 과학자이다. 그는 좀더 안정적인 선임직을 획득할 때까지 창조과학자임을 밝히기를 꺼려하고 있다.
Footnotes
1. Walter Gilbert, “The Origin of Life: The RNA World,” Nature 319 (1986): 618.
2. Benjamin Lewin, Genes VII (New York: Oxford University Press, 2000).
3. PhysOrg.com, Scientists find missing evolutionary link using tiny fungus crystal, January 2, 2008.
4. Paul J. Paukstelis et al., “Structure of a tyrosyl-tRNA synthetase splicing factor bound to a group I intron RNA,” Nature 451 (2008): 94–97.
출처 : Answers Magazine, 2008. 3. 19.
주소 : https://answersingenesis.org/genetics/fungal-rna-splicing-mechanism/
번역 : IT 사역위원회
곰팡이의 RNA 접합 메커니즘은 진화론에 타격을 가하다.
(Unique Fungal RNA Splicing Mechanism Strikes
a Blow Against Darwinian Evolution)
by Ira S. Loucks
진화론적 자연주의(evolutionary naturalism)의 교리 중 하나는, 생명체가 진화되기 이전에는 오직 RNA들만 존재하는 ‘RNA 세계’가 존재했었다는(‘RNA world’ 가설) 것이다. 거기에서 RNA 분자는 홀로 정보를 전달하고, 효소반응도 수행했다는 것이다 [1]. 진핵생물(eukaryotes, 세포에 핵막으로 둘러싸인 핵을 갖는 생물)에서 유전자들은 암호화된 DNA 부분과 비암호화된 DNA(각기 엑손과 인트론) 부분들이 교차되어 구성되어 있다. 하나의 주어진 단백질이 만들어지기 위해서는, 이들 인트론 서열들은 DNA 서열들로부터 유래된 RNA 메시지로부터 절단되거나 접합(excised or spliced)되어야만 한다.
인트론(introns)들의 세 부류는 그룹 I, 그룹 II, nuclear pre-mRNA 로 설명되어 왔다 [2]. 그룹 I 인트론과 그룹 II 인트론은 둘 다 자가접합성(self-splicing)이다. (자가접합성이란 RNA 자체가 하나의 효소처럼 역할을 하고, 단백질의 도움 없이도 접합 작용을 수행하는 것을 의미함). 이들 인트론들은 진핵생물의 세포기관(미토콘드리아)과 박테리아의 세포기관에서 발견되어진다. 그룹 I 과 그룹 II 인트론의 자가접합 반응을 촉매하는 능력은 ‘RNA 세계’ 가설을 지지해 주었다. 왜냐하면 최초에 단백질들은 단순한 접합을 만드는 데에 효소반응을 필요로 하지 않았을 것이기 때문이었다. 그러나 동물이나 식물 같은 더 고등한 진핵생물들은 nuclear pre-mRNA 인트론들을 제거하기 위해서, 하나의 커다란 단백질과 스플라이세오좀(spliceosome)으로 알려진 RNA 함유 복합체(RNA-containing complex)를 이용한다. RNA-단독(RNA-only)의 접합에서 단백질-기초(protein-based) 접합으로의 진화는 전혀 관측된 바도 없고, 밝혀진 바도 없다.
PhysOrg.com에 실린 최근의 한 논문은[3], RNA-단독 접합기능으로부터 단백질-기초 접합기능으로의 진화에서 이 ‘잃어버린 고리(missing link)’에 대한 추정적인 설명을 크게 선전하고 있었다. 퍼듀 대학(Purdue University)의 과학자들은 Nature 지에 한 논문을 발표했는데, 단백질 tyrosyl-tRNA synthetase(TyrRS)에 대한 결정 구조는 그룹 I의 인트론 RNA와 결합되어 있다는 것이다.[4] 그룹 I 인트론들은 접합을 위해 단백질을 필요로 하는 것이 관측되지 않았기 때문에, 이것은 진화가 RNA-단독 접합반응으로부터 단백질-기초 접합반응으로 진화된 증거로 보여진다는 것이다. 하지만 이것이 정말로 진화의 증거인가?
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Nature 지 논문에서, 연구원들은 그룹 I 인트론들의 효율적인 접합을 위해 TyrRS 단백질을 요구하는 Neurospora crassa(활동일주기, 감수분열, 유전자 발현억제 등과 같은 주제들을 연구하기 위한 모델로서 사용되는 곰팡이)라는 모델 진균류에서의 그룹 I 인트론을 기술하고 있었다. TyrRS 단백질의 일부가 인트론 제거 동안 RNA 분자의 안정화에 도움이 됨으로서, 이것은 RNA-단독 접합으로부터 단백질-기초 접합 반응으로 진화가 진행되었다는 가설에 있어서 중요하다. 다른 그룹 I 인트론에서 이것은 전적으로 RNA 자체에 의해 일어난다.
Pezizomycotina 아문(subphylum)에서만 발견되는 이 적응형태는 RNA-단독 접합에서 단백질-기초 접합 반응으로의 진화에서 ‘잃어버린 고리’라고 칭송되었다. PhysOrg.com 기사는 저자들 중 한 사람의 글을 다음과 같이 인용하고 있었다 : “결정 구조는 진화 도중에 단백질 분자들이 RNA 분자들의 생물학적 기능을 어떻게 돕게 되었는지, 그리고 궁극적으로 이전 RNA에 의해서 수행되던 추정적인 역할들을 어떻게 돕게 되었는지에 대한 스냅사진(snapshot)을 제공하고 있다.” 정말일까? 그 논문에 따르면, 이 시스템은 Pezizomycotina 에서만 독특하다. 즉 다른 어떠한 곰팡이들도, 그리고 진핵생물(즉, 동물)들 중 어느 것도 그룹 I 인트론 접합에 대한 이 메커니즘을 소유하고 있지 않다. 만약 이 시스템의 스냅사진이 어떻게 단백질들이 RNA의 역할들을 탈취했는지를 보여준다면, 왜 이 시스템은 고등한 진핵생물들 중에서 더 보편적으로 존재하지 않는가?
PhysOrg.com의 기사는 이 접합 시스템의 독특한 특성을 얼버무리고 있었다. 이 기사에서 기술된 N. crassa의 TyrRS 단백질은 Pezizomycotina 아문(subphylum)에 있는 TyrRS 단백질에 비해 독특한 3개의 구역(domains)을 보여주고 있었다. 이들 3 개의 단백질 구역들은 절단되는 인트론 안의 RNA 부분들을 안정화하는 역할을 한다. 저자들은 효소로 작용하는 이들 그룹 I 인트론들의 활동적 부분들은 RNA-단독 표면으로부터 이전에는 사용되지 않던 TyrRS 단백질의 표면을 포함하는 쪽으로 여러 단계를 경유하여 확장되어졌다고 가정하였다. 저자들은 이것이 진화론적 시간으로 비교적 짧은 기간(약 3억6천만 년 전) 안에 일어났다고 말하였다. 그러나 그들은 N. carassa의 TyrRS 단백질 안에 있는 이들 3가지 독특한 단백질 구역(protein domains)들의 출현에 대한 합리적인 설명을 제시하지 않고 있다. 다만 그것들이 그 단백질의 사용되지 않은 영역에서 그냥 발생했을 것이라고(처음에는 어떤 종류의 자연선택 압력도 없었을 것임에도) 추정하고 있을 뿐이다. 이러한 주장은 이 독특한 RNA-단백질 구조의 기원에 관한 순환논법(circular-reasoning)이 되고 있는 것이다. 이 독특한 단백질 구역들이 Pezizomycotina의 다른 멤버들을 제외하고 어떤 진핵생물에서도 나타나지 않는다는 사실은, 그들이 진화론적으로 중요하다는 주장에 반하는 것이며, RNA-단독 접합에서 RNA와 단백질로의 접합 메커니즘의 진화에 대한 증거로서 이 자료들이 의심스러운 것임을 강조하는 것이다.
이들 자료들에 대한 성경적 견해는, N. crassa 안에 존재하는 인트론 접합 시스템(splicing system)은 독특하게 설계된 시스템이라는 것이다. 오직 Pezizomycotina에만 존재하는 이 접합 시스템은, 진핵생물에 속하는 이 아문이 하나님에 의해 창조된 곰팡이들 중 구별된 한 종류(kind)일 수도 있다는 것이다. 다른 미생물들에 대한 유사한 연구로부터 수집된 자료들은, 어떻게 이런 유기체들이 여러 창조된 종류들로 분리되는지에 대한 통찰력을 제공할 수 있으며, 우리의 일상생활에서 매우 중요한 이 놀라운 창조물들에 대한 중요한 분류학적 질문에 대한 답을 줄 수도 있다.
*Ira S. Loucks는 저자의 필명이다. 저자는 이 글과 관련된 분야에서 박사 학위를 가지고 있으며, 북미의 동부에 있는 저명한 연구소의 과학자이다. 그는 좀더 안정적인 선임직을 획득할 때까지 창조과학자임을 밝히기를 꺼려하고 있다.
Footnotes
1. Walter Gilbert, “The Origin of Life: The RNA World,” Nature 319 (1986): 618.
2. Benjamin Lewin, Genes VII (New York: Oxford University Press, 2000).
3. PhysOrg.com, Scientists find missing evolutionary link using tiny fungus crystal, January 2, 2008.
4. Paul J. Paukstelis et al., “Structure of a tyrosyl-tRNA synthetase splicing factor bound to a group I intron RNA,” Nature 451 (2008): 94–97.
출처 : Answers Magazine, 2008. 3. 19.
주소 : https://answersingenesis.org/genetics/fungal-rna-splicing-mechanism/
번역 : IT 사역위원회