이중 나선(제임스 왓슨) 요약 및 서평

이중 나선 (제임스 왓슨)
1. 지은이 소개

제임스 D. 왓슨 (James Dewey Watson)           
1928년 4월 6일 미국 일리노이 주 시카고 생.
1947년 시카고 대학교에서 동물학을 전공했다.
1950년 인디애나대학에서 샐버도어 루리아 지도하에 유전학, 생화학 연구하여 유전학으로 박사 학위를 받았다.
1953년 영국 케임브리지 대학의 캐번디시 연구소에서 프랜시스크릭과 함께 DNA의 이중 나선 모형에 대한 논문을 발표.                
1962년 DNA의 구조를 밝힌 공로로 크릭, 윌킨스와 함께 노벨 생리 의학상을 수상했다. 캘리포니아 공대(CalTec)연구소, 하버드 대학교 등에서 교직을 역임했으며 20여개 대학에서 명예박사학위를 받았다.
1988년부터 1992년 까지는 미국 국립보건연구소에서 인간 유전체 계획을 이끌어 유전체 염기 서열을 밝히는 데 많은 기여를 했다. 오랫동안 콜드 스프링 하버 연구소 소장 및 회장으로도 일해 왔다.
저서: <유전자의 분자생물학>, <세포분자생물학>, <재조합 DNA : 단기과정>, <유전자, 여자, 가모브>, 등이 있다.

2. 책 소개

제임스 왓슨과 프랜시스 크릭의 DNA 나선구조 발견이 그들에게 노벨상의 영예를 안겼음은 물론, 생명공학의 무궁무진한 발전을 촉진시켰다는 사실은 이미 어느 정도 잘 알려진 사실이다. 1968년 처음 발간된 ‘이중나선(The Double Helix)’은 제임스 왓슨이 1951년 자신이 처음 영국에 발을 들여놓았을 무렵부터 1953년 봄 ‘네이처’지에 논문을 실을 때까지 자신의 주변사를 소설 형식으로 정리한 책이다.

그들의 연구를 대중에 널리 알리며 많은 이들에게 생명공학에 대한 관심과 과학자로서의 꿈을 폭발시켰고, 현대 과학의 고전으로 꼽히고 있는 책으로, 이번에 저작권자와 정식 계약을 맺고 제임스 왓슨의 한국어판 서문을 곁들여 출간되었다.

이 책의 가장 큰 특징은 어렵게 보일 수도 있는 과학 지식과 과학자들의 일상이 함께 어울려 조화를 이룬다는 점이다. 지은이는 여러 관심사를 거쳐 DNA를 연구하게 된 계기, 공동 연구자인 프랜시스 크릭과 만나 논문 작업을 완료하기까지의 과정은 물론, 평소에는 파티에 나가고 주변의 여러 과학자들과 협력하고 갈등하는 모습들도 가감 없이 담아낸다.

그 가운데 작은 성공과 작은 실패가 거듭되는 양상과 이에 따른 지은이와 다른 연구자들의 감정의 기복까지 포착, 일반 독자들이 연구 과정을 보다 흥미진진하고 극적인 상황으로 읽을 수 있게 한다.

3. 내용 요약

생물학자 왓슨은 영국 케임브리지대에서 그때까지 박사학위도 받지 못했던 무명에 가까운 물리학자 크릭을 처음 만나서 함께 DNA의 구조를 밝히는 연구에 뛰어들게 된다. 당시의 DNA 연구는 영국의 윌킨스와 로잘린드 프랭클린, 미국의 라이너스 폴링 등이 주도하고 있었다. 그런 쟁쟁한 과학자들을 물리치고 신참인 왓슨과 크릭이 먼저 성공을 거두게 된다.

왓슨이 미국인 특유의 자유롭고 쾌활한 성격의 소유자라고 한다면 크릭은 천성적으로 매우 부산하고 떠버리이기는 하지만 일에 있어서는 보다 신중하고 합리적이다. 왓슨이 생화학자로서 교육을 받은 데 반해서 크릭은 X선결정학을 연구하는 물리학자의 길을 걸었다.

하지만 이 두 사람은 모두 저명한 물리학자 슈뢰딩거가 쓴 ‘생명이란 무엇인가?’라는 책을 읽고서 일찍부터 유전물질의 정체를 밝히고자 하는 열정을 지니고 있었다. 그들이 남들에 앞서서 성공할 수 있었던 데에는 필경 똑같은 목표에 주목해서 함께 나아갔다는 점, 학문적 배경이 달라서 서로 상대방에게 도움이 되었다는 점, 그리고 젊은 연구자로서 자신들에게 부족했던 지식을 주변 사람에게서 쉽게 받아들일 수 있었다는 점 등이 기여하는 바가 컸다고 할 것이다.

하지만 그들이 그런 특별한 성공을 거둘 수 있었던 것은 무엇보다도 젊은 연구자만이 가질 수 있는 탁월한 순발력과 신선한 아이디어 때문이 아니었을까?

그들도 다른 연구자와 마찬가지로 DNA 구조가 이중나선인지 아니면 삼중나선인지, 염기쌍의 결합이 같은 염기들 사이에서 이루어지는지 아니면 다른 염기들과 결합하는지 등에 대해서 이론을 확립하는 데 수많은 실수를 저질렀다. 하지만 그들은 자신들의 실수를 깨닫는 즉시 다른 대안을 찾는 데에 조금도 주저하지 않았다. 다른 연구자가 자신들의 업적과 경험에 매달려서 더 이상 진전이 없을 때 그들은 성큼성큼 그들이 나아가야 할 새로운 길을 걸어 나갔다.

4. DNA

DNA(디옥시리보 핵산/deoxyribonucleic acid):
DNA는 4 종류의 염기(A: 아데닌, T:티민, C: 시토신, G: 구아닌) 중 하나를 포함하는 '뉴클레오티드'가 수없이 연결되어 있는 것으로서 유전정보의 역할을 한다.

이 뉴클레오티드들이 연결된 선은 두 줄로 존재하며 두 줄에서 개개의 뉴클레오티드의 염기 부분이 서로 연결되어 마치 사다리와 같은 구조를 형성한다. 그리고 이 사다리의 두 기둥은 마치 두 줄의 실을 꼬아 놓은 것처럼 나선형 모양을 형성한다.

이 가운데 중요한 것은 염기의 서열, 다시 말해 염기가 배열된 순서이다. '염기'들은 엄격한 짝짓기 법칙에 의해 결합한다. '아데닌'은 '티민'과만 결합하고, '시토신'은 '구아닌'과만 결합한다.

이로 인해 두 가닥의 선이 같은 '염기' 배열 순서를 나타낼 수 있게 된다. 예를 들어 '아데닌-시토신-구아닌'이라는 간단한 염기 배열을 생각해 보면, '아데닌'에는 '티민'이, '시토신'에는 '구아닌'이, '구아닌'에는 '시토신'만이 결합할 수 있다. 따라서 '아데닌-시토신-구아닌'이라는 배열을 갖는 선의 반대편에는 '티민-구아닌-시토신'이라는 배열을 갖는 선만이 존재하게 된다.

이제 반대로 새로 형성된 '티민-구아닌-시토신'이라는 배열의 선에 '염기'들이 결합할 경우 좀 전과 같은 방식에 의해 '아데닌-시토신-구아닌'이라는 배열을 갖는 선이 형성되게 된다.

세포가 분열할 때 세포의 핵 안에 존재하는 DNA의 두 가닥의 선은 분리되어, 나누어진 두 세포의 핵 안에 각각 한 가닥의 선으로 존재한다. 그러다가 그 선에 '뉴클레오티드'들이 '염기'의 짝짓기 법칙에 의해 반대편 선을 형성하게 되면 분리되기 전의 세포의 핵 안에 존재하던 두 줄의 DNA와 똑같은 DNA가 두 세포 모두의 핵 안에 존재하게 되는 것이다. 다시 말해 DNA가 복제된 것이다.

 

자료정리 : 박혜미 loveham1982@hanmail.net
 출처: SPR 경영연구소