생명의 기원은 아직 어느 누구도 모릅니다. 생명의 기원에서 가장 말이 많은 부분은 과연 DNA와 단백질 중에서 어느 것이 먼저 발생했는가 입니다. 생명의 정의 중에서 생물체가 살아가기 위해서는 "자기복제"와 "대사" 가 아주 중요한 요소입니다.
생물체에서 자기복제를 수행하는 것은 DNA에서 이루어 집니다. DNA는 일종의 암호화된 코드로서 자신과 동일한 (세포가 동일한 세포를 복제하는) 모양을 만들어 내는 정보를 포함하고 있습니다. 그래서 자신을 복제한다고 해도 생명체가 살아가기 위해서는 에너지를 만들어 내는 기능이 있어야 합니다. 이러한 기능이 바로 대사인데 , 대사의 기능을 수행하는 것은 단백질에 의해서 이루어집니다. 이런 단백질이 촉매로써 반응하여 화학반응을 일으키기도 하고 앞서 DNA가 복제를 수행하는데 도움을 주기도 합니다. 그런데 재미있는 것은 단백질이 만들어지기 위해서는 그 구조를 저장하고 있는 DNA가 필요로 하다는 것입니다. 이건 마치 닭이 먼저냐 달걀이 먼저냐하는 문제와 동일하다고 볼 수 있습니다 .
일단 생명체가 살아가기 위해서는 DNA에 의한 자기복제가 수행될 수 있어야 하고 단백질에 의해서 대사가 이루어져야 한다는 것은 알아냈습니다. 그럼 과연 무엇이 먼저 발생한 것일까요? 과연 생명의 기원은 무엇일까요?
혹시나 대답을 찾아서 본 블로그를 방문하신 분이 있다면 정답은 아직 모른다는 것입니다. 이건 블로그 주인장이 내린 결론이 아니라 생명의 기원을 연구하시는 분들이 내린 결론입니다. 물론 그 분들은 각자의 가설을 가지고 계시지만, 아직 자신의 가설이 정답이라고 확신을 내리시지는 못했습니다. 그 가설들을 조금 더 살펴 볼까요 ?
◎ RNA 월드 가설
앞서 말한 것과 같이 DNA가 자기 복제를 하기 위해서는 단백질이 필요하고 , 단백질이 생성되기 위해서는 구조에 대한 정보를 담고 있는 DNA 가 필요로 하게 됩니다. 그러나 이런 기능을 모두 수행하는 RNA라는 것이 있습니다.
RNA 월드 가설을 지지하시는 분들은 최초의 기원은 RNA라고 말합니다. RNA는 DNA와 같이 2열로 된 것이 아니라 1 열로 이루어져 있습니다.
DNA에서 RNA로
전사(transcription)되고 다시 단백질로 번역(translation)되는
과정을 나타낸 그림. 이미지출처: http://kr.blog.yahoo.com/jk0620/1457082
DNA는 2열
구조로 이루어지면서 각자 반응하는 염기가 붙어있기 때문에 상당히 안정적인 구조를 가지고 있습니다. 그러나 RNA의 경우는 1열의 구조를 가지고 있기 때문에 일렬로 이루어진
염기중에서 서로 반응하는 것들이 붙어버리는 경우가 생깁니다.
DNA의 구조. 이미지출처: http://tigger.uic.edu/classes/phys/phys461/phys450/ANJUM04/
RNA의 구조. 이미지출처: http://tigger.uic.edu/classes/phys/phys461/phys450/ANJUM04/
위의 그림과 같이
RNA가 가지는 염기가 각자의 힘에 의해 서로 붙어버리는 특수한 구조를 가지게 되고 이런 구조들이 화학반응을 일으키는 구조로서 사용이
될 수 있습니다. 즉 RNA가 유전정보를 포함하여 자기복제를
일으키면서 단백질의 대사역활도 수행할 수 있기 때문에 생명의 기원은 RNA에서 시작이 되었으며 후에 DNA와 단백질이 나타나면서 자기복제의 기능은 DNA에서 물려주고, 대사의 기능은 단백질에게 물려주었다는 것이 RNA 월드 가설 지지자의
의견입니다. 실제로 RNA 월드 가설을 지지하는 사람이 가장
많으며 시험관과 같은 실험을 통하여 가장 많이 연구되고 있는 부분이기도 합니다.
◎ 단백질 월드 가설
계속
