조진훈, 게놈 익스프레스

 

게놈 익스프레스

과학 교양 만화『게놈 익스프레스』. 이 책은 100여년의 짧은 시간 동안 인류 인식의 지평을 확장시킨 유전자 발견의 여정을 그린 과학 그래픽 노블이다. DNA를 발견하고 기능을 추적하는 과학사의 긴박한 여정과 유전이라는 질서를 유지하며 거대한 흐름을 이어온 생명체의 신비를 해독한다. 더불어 게놈의 역사를 써내려 간 학자들의 치열하고 고독한 여정까지 독자들의 눈높이에 맞게 친절하게 설명한다. 유전 법칙을 통계적으로 증명해 낸 최초의 생물학자 멘델

저자

조진호

출판

위즈덤하우스

출판일

2016.08.18

 

- 갖가지 형질에 대응하는 유전자가 있다는 생각은 착각이다.

돌연변이는 형질이 아니다. 

멘델과 모건의 실험은 겉으로 드러나는 차이가 염색체의 차이와 연관이 있다는 것을 말한 것, 정상과 비교되는 돌연변이의 형질이 어떻게 유전되는지 연구한 것

 

- 분자 생물학

무생물에서 관찰되지 않는 특별한 분자들이 존재한다.

단지 4종류의 거대 분자로 묶을 수 있다.

지질, 탄수화물, 단백질, 핵산

 

 - 탄소는 네 개의 팔을 가졌다. 이로인해 다양하면서도 거대한 분자가 만들어지는 것을 가능하게 한다.

- 지질

지방, 인지질, 스테로이드로 분류된다.

지방 : 에너지 저장, 몸과 장기 보호, 단열

인지질 : 세포막의 주요 성분

스테로이드 : 성호르몬 역할 포함, 콜레스테롤(세포막의 주요 구성성분, 온도변화에 민감한 세포막을 견고하게 해준다) 포함

 

- 탄수화물

ex. 단당류, 이당류, 다당류(단당류가 수백, 수천 개 연결된 중합체)

다당류 ex. 녹말 : 에너지원

글리코겐 : 간과 근육세포에 많아, 필요할 때 포도당으로 분해되어 에너지원이 된다.

셀룰로오스 : 세포벽 역할

 

- 단백질

에너지원, 몸의 구성성분

ex. 효소 : 체내의 화학 반응 속도 조절, 방어, 수송, 저장, 신호 전달 등등// 세포 안의 화학반응에서 자신은 변화하지 않으면서 반응속도를 조절하는 단백질

아미노산 배열이 다양하기 때문에 단백질 모양이 다양하고 광범위한 일을 할 수 있다.

생물체 내 아미노산 20가지, 각각이 단위체가 되어 연결 -> 폴리펩타이드

폴리펩타이드와 환경 사이에 총체적인 상호작용 -> 특유의 형태를 가진 단백질 생성

단백질들이 서로 다른 기능을 하는 중요한 이유는 단백질을 이루는 요소(아미노산)들이 다르기 때문이 아니라 결합하는 순서가 특별하기 때문이다.

 

- 핵산

중합체. 단위체는 뉴클레오타이드(인산기라는 화학그룹, 데옥시리보스라고 불리는 탄소 다섯 개로 구성된 당, 질소를 함유한 염기 네 종류-사이토신, 티민, 아데닌, 구아닌 으로 구성)

염기가 4 종류라 뉴클레오타이드 자체도 네 종류. DNA라고 불린다.

RNA : 데옥시리보스 대신 산소가 하나 더 추가된 리보스 당을 가짐, 염기들 중에서 티민 대신에 우라실을 가짐.

뉴클레오타이드의 결합 -> 폴리뉴클레오타이드 === 핵산

 

- 무엇이 유전자인가?

유전물질은 단백질? 아니면 DNA?

염색체는 단백질과 핵산으로 이루어져 있다.

형질전환 : 형질이 유전적으로 변화하는 현상

ex. 폐렴쌍구균 형질 전환 현상 : 병원성이 있는 S형에 열을 가해서 죽인 다음에 무해한 R형과 섞고 혼합물을 쥐에게 주입 -> 쥐가 죽음.

죽은 S형에서 무엇인가가 R형으로 건너갔고 R형을 S형으로 바꿨다는 것, 그리고 이런 변화는 후손에게도 유전되는 영구한 변화라는 것.

DNA : 염색체를 제외한 세포의 다른 영역에서는 발견되지 않았다.

감수분열을 한 생식세포의 DNA 양은 체세포 DNA 양의 반

A,G,T,C 서로 다른 두 종, 염기 비율 다르지만 같은 종에서는 염기 비율 같아

한 생물체의 모든 세포 안에 동일한 DNA가 들어 있다. 아데닌과 티민의 비율이 거의 같고 구아닌과 사이토신의 비율이 거의 같다.

DNA가 유전 물질, 함께 염색체를 구성하고 있는 단백질은?

물질과 기능이 다를 수 있다.

* 생명체가 복잡하고 정보가 넘쳐나니, 유전자 또한 복잡하고 정보가 많아야 하고, 그래서 가장 복잡해 보이는 단백질이 유전자일 것이라는 논리는 타당하지 않다. 복잡하다는 것이 무엇인가? 정보가 많다는 것이 의미하는 것은 무엇인가?

 

- 유전자는 마땅히 그래야만 한다

슈뢰딩거의 유전자 정의 -> 유전자는 비주기적 고체이다.

볼츠만 : 뜨거운 태양에서 차가운 지구로 전달되면서 이용이 가능하게 되는 엔트로피에 대한 투쟁이다.

대부분의 물리적 대상이 고정되어 있지 않은 일종의 과정.

* 작은 유전자라는 물질이 어떻게 크고 복잡한 생명체의 정보를 모두 담고 있으며, 생명체로 완성시킬 수 있는 것일까?

- 생명체의 완벽한 정보 재생과 영속성을 책임지는 분자

- 생물학적 정보란 것이 염색체에 어떻게 존재하는가

- 유전물질이 보존하려는 질서는 어떤 형태인가

- 염색체의 유전물질에 정보가 어떻게 새겨져 있으며, 유전물질의 정보가 생명체의 정보와 어떤 관계를 맺고 있는가

- 유전자의 질서는 생명체의 모든 질서와 연결돼야만 한다.

생명체의 질서와 유전물질의 질서가 서로 다르다.

유전물질과 생명체는 암호(둘 사이의 관계를 규정하는 규칙)로 연결되어 있다.

배열에 패턴이 있다는 것을 알게 되면 정보는 그 즉시 압축할 수 있고 정보의 양이 줄어든다.

특이적인 질서를 가진 생물체의 정보를 고스란이 간직해야 하는 유전자 -> 주기적이지 않아야 한다. 패턴이 보이지 않는 배열.

컴퓨터가 이진법으로 방대한 배열을 만드는 것처럼. 문자를 연상시키는 서열을 발견.

책의 의미가 단어 하나하나에 있지 않은 것처럼 정보는 아미노산이나 뉴클레오타이드 같은 개별적인 것에 들어있지 않다.

유전자는 몇 개 요소들이 비주기적으로 배열된 디지털 정보

유전자는 생명체의 시간적, 공간적 정보에 대한 이야기를 담고 있는 책, 효소뿐만 아니라 생명체의 모든 단백질과 거대분자, 생명체의 발생과 조직화에 대한 모든 정보를 포함하는 것이 유전자.

 -> 유전자는 4차원 이상의 것일까? 우리가 보지 못한 것일 뿐.

비주기적이면서 1차원적 배열. 염색체의 어떤 실체에 해당하는가.

어떤 메커니즘으로 복제하는가.

 

- DNA의 정체

DNA의 구조에 슈뢰딩거의 유전자가 숨어 있다.

DNA : 인산염과 당이 교차하면서 줄지어 있는 구조. 네 가지 염기 중 하나가 당에 연결되어 있다.

X선 회절 분석 - X선이 원자들에 충돌하고 산란. 산란되어 형성되는 무늬는 분자의 구조에 대한 단서를 제공한다.

이중 나선 : DNA의 두 사슬은 반대 방향으로 뻗어 있다.

DNA 염기들이 서로 수소결합 - 뼈대의 안쪽에 염기들이 위치, 아데닌과 티민이 쌍을 이루고 구아닌과 사이토신이 쌍을 이룬다.

가운데에 염기들은 정해진 짝과 수소결합하고 있다.두 사슬 중에서 하나의 염기 순서가 정해지면 다른 사슬의 염기 순서도 자동으로 결정된다.

두 골격 사이에 일정한 간격을 형성할 수 있다.

- 트리플렛 코드 : 유전암호가 세 개의 염기 서열로 이루어져 있다

RNA : 단일 가닥, 데옥시리보스 대신 리보스, 티민이 우라실, DNA의 복사본

DNA 서열과 아미노산 서열 사이에 mRNA(messenger RNA)라는 존재가 다리 역할 - DNA의 유전정보를 세포질 안의 리보솜에 전달하는 RNA

DNA는 핵 안에서 mRNA라는 복사본을 만들어 세포질로 보내고 mRNA는 전령사로서 아미노산 서열로의 정보 전환을 달성한다.

tRNA : 20가지 종류의 특정 아미노산들과 특정 mRNA 서열을 올바르게 짝지워주는 번역기 역할, mRNA에 특정 아미노산을 운반해주는 RNA

리보솜 : 새로운 단백질을 만들어내는 세포 내 소기관. RNA와 단백질로 구성되어 있으며 세포질 안에 위치하고 작은 알갱이처럼 보인다. mRNA와 tRNA가 결합할 수 있는 틀을 제공한다. 

 

* 유전자의 정보가 단백질 정보로 이어지는 암호 완성

1) 전사(transcription) : DNA를 주형으로 하여 이와 상보적인 RNA를 생성하는 과정 - DNA 염기 서열 중에 일부가 mRNA로 복사

1-2) RNA splicing : DNA가 전사되어 막 만들어진 RNA에서 인트론 부분이 제거되어 엑손 부분만 서로 연결되는 과정

동일한 세포이더라도 어떤 맥락에 있는가에 따라 전혀 다른 편집이 일어난다. 어떤 DNA 조각을 엑손으로 취급하는지에 따라 전혀 다른 최종 mRNA가 만들어지고, 결국 다른 폴리펩타이드로 번역된다.

RNA 가공: RNA splicing 이외에도 RNA 양쪽 말단에 특정 염기들을 제거하거나 붙이는 등 성숙한 mRNA를 합성하는 과정

두 전사체가 서로 붙어서 새로운 전사체 조합을 이루기도 하고, 전사체에 염기들이 추가로 붙거나 빠지기도 한다.

1-3) 온갖 가위질을 당한 뒤 최종적인 mRNA가 핵공을 통해서 세포질로 나온다.

이때!)

-세포질의 여러 효소들이 사정없이 공격 -> 생존시간이 길면 번역이 많이 되고 합성되는 단백질의 양이 많아진다.

-세포질에 있는 다른 종류의 작은 RNA 조각들 : 자신의 서열과 상보적으로 결합하는 mRNA 서열 찾아 결합.-> 리보솜에서 번영되는 것 방해, mRNA를 파괴하기도 한다.

-우여곡절 끝에 리보솜을 만난다.

2) 여러 tRNA들은 자신들만의 아미노산을 부착한다. 아미노아실 tRNA합성효소가 각 아미노산을 정확한 tRNA와 결합시킨다. 아미노산마다 효소가 있다.

3) tRNA와 mRNA는 리보솜에서 조우한다. 리보솜과 mRNA는 서로 미끄러지듯 염기 세 개 단위로 우직이고 이때마다 적절한 tRNA가 들락거린다.

4) 번역 : tRNA에 결합해 있던 아미노산들이 아미노산 사슬의 끝에 결합한다, mRNA 서열 정보를 판독하여 리보솜에서 20종류의 아미노산 서열로 변환하는 과정 -> 폴리펩타이드가 만들어진다.

- 번역개시복합체 : 리보솜, mRNA, tRNA외에도 번역이 시작되기 위해서는 수많은 단백질들이 결합하여 번역개시복합체를 형성해야 한다.

번역 인자 중에 하나라도 협조하지 않으면 번역이 진행되지 않는다.

-식물들은 세포 일부에서 번역이 막혀 있다가 햇빛이 비추면 막혀 있던 번역을 시작하곤 한다.

* tRNA에 부착된 어떤 아미노산이 mRNA의 어떤 세 개의 염기들과 대응되는가.

* mRNA에서 연속된 세 개의 특정한 염기 서열이 어떤 아미노산과 대응하는가.

* DNA 염기 서열로 존재하는 정보가 단백질 정보를 지배

5) 인슐린이 되기 위해서는 폴리펩타이드가 절단되거나 서로 결합해야 한다.

화학물질이 결합하면서 화학적인 변형이 일어나기도 한다.

아미노산들이 추가적으로 붙기도 하고 떨어지기도 한다.

당이 결합하는 경우도 있다.

하나의 단백질이 탄생하기까지는 여러 폴리펩타이드가 결합하여 복합체를 형성하는 경우가 많다.

6) 단백질들은 다시 여럿이 결합하여 거대한 단백질 복합체를 형성한다.

7) 수명이 다한 단백질에 유비퀴틴이 붙고, 이어서 프로테아좀이 단백질을 분해한다.

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DNA 정보는 갈끔하게 mRNA로 이어지지 않는다. 번역 과정, 단백질이 되는 과정 또한 그렇다.

폴리펩타이드 원본에 많은 화학적, 물리적 변형이 이루어지기도 한다. 

-> DNA와 생물체의 전체 조직을 연결하려는 시도는 의미가 퇴색된다.

 

- 단백질의 아미노산 서열과 대응하는 DNA 염기서열

 

- 단백질이 언제, 어떤 논리로 합성될 것인지

단백질이 DNA와 상호작용함으로써 유전자의 활성을 조절한다.

단백질(활성 인자)은 DNA의 특정 자리에 직접 결합하거나 또는 간접적인 방식으로 작용해 유전자의 발현을 촉진하거나 억제한다.

세포마다 다른 단백질을 만드는 이유.

모든 세포들은 단백질을 암호화하는 유전자를 똑같이 가지고 있다. 

전사 인자 : 특정 유전자의 전사 조절 부위 DNA에 특이적으로 결합하여 그 유전자의 전사를 활성화시키거나 억제하는 전사 조절 단백질

DNA는 단백질들과 상호작용함으로써 유전자 발현을 조절하고 있다.

생물발생 : 세포가 분열하면서 염색체의 DNA의 발현 부위들이 시의적절하게 켜지고 꺼지는 현상

 

- 염색사가 응축 -> RNA로의 전사가 일어날 수 없다.

느슨하게 풀려있어야 전사에 관여하는 여러 단백질들이 접근할 공간이 생기고 단백질이 만들어질 수 있다.

히스톤 단백질 끄트머리에 아세틸기라는 화학그룹이 붙으면 결합이 약해지고 염색질이  풀린다. 전사가 가능하다.

사이토신에 메틸기가 결합하는 것도 염색질이 단단하게 응축하는데 기여한다.

염색질 구조 자체 또한 유전된다.

 

- 포유류 복제

유전체 자체의 구조. 

염색질의 구조. 포유류의 경우 분화한 체세포의 DNA 서열 정보는 수정란 때와 똑같지만 염색질의 구조가 변화하는 유전체 각인에 의해 수정란의 유전체와는 다른 상태가 된다.

염색질의 구조가 각인되더라도 수정란의 염색질 구조로 되돌리는 것이 가능한 일.

염색질의 구조는 DNA 서열 정보가 아님에도 세포에서 세포로 유전될 수 있는 정보.

생물 발생에 중요한 역할.

수정란의 세포질 정보는 모계에서 직접 전달.

난자의 세포질에 담겨 있던 내용물들은 수정란의 발생 초기의 유전자 발현에 방아쇠를 당기는 중요한 요인

세포질은 내용물이 많다 - 세포 호흡을 책임지는 미토콘드리아(유전체를 독자적으로 가지고 있다)

세포에서 세포로, 부모에서 자식에게로 전달하는 것은 생각보다 훨씬 다양하고 많다.

DNA는 그 중 하나.

DNA가 유전정보를 발현할 수 있도록 돕는 부수적인 환경? 

 

* DNA가 근본 원인인가?

- DNA는 단백질에 의해서 켜지고 꺼지며 DNA 복제, 아미노산 서열로의 발현에도 단백질에 의존해야 한다. 서로 의존하는 DNA와 단백질

- 정자는 실제로 거의 순수한 DNA 덩어리에 가깝다. 그러나...

수정 전의 난자에는 유전체 외에 미리부터 존재하는 것이 세포질 안에 가득. 수정이 되는 즉시 활동을 시작하는 것은 DNA라기보다는 오히려 세포질 안의 단백질들과 mRNA들이다.

- 생물의 발생 과정이 DNA에서 개체로, 아래에서 위로 향하는 일방향적인 인간관계이며 DNA가 생물 발생 과정을 지시하는 것이 아니었다. DNA에는 그 자체로 질서가 거의 없다.

- 유전은 DNA 전달만이 아니다! DNA 서열의 일부는 단백질의 기본적인 정보(아미노산 서열)를 가지고 있는 데이터베이스 역할을 하고, 다양한 단백질들의 농도 변화가 제공하는 신호를 처리하는 스위치 역할을 한다.

- 주프로그램은 세포 전체다!

세포는 DNA의 유전프로그램으로부터 명령을 받아 수동적으로 작동하는 것이 아니라, DNA로부터 참조한 자료들, 그것이 서열 정보이든, RNA이든 무엇이든 자료들을 능동적으로 처리하는 프로그램

DNA는 세포가 필요할 때마다 서열 자료를 보여주는 역할을 한다.

생물은 하드웨어건 소프트웨어건 모든 걸 스스로 조직화한다.

 

- 게놈 프로젝트 : 인간의 전체 유전체에는 약 30억 개의 염기쌍이 있는데, 이 배열 순서를 모두 밝히겠다고 야심차게 시작한 프로젝트

2001년에 모든 염기 순서를 규명했다. 아미노산 서열과 대응하는 영역이 염색체 전체 중에서 2만 1000개 정도.

인트론(RNA 스플라이싱을 통해 삭제되는 부분), 전사가 시작됨을 알리는 특이적인 서열, 전사인자 단백질들이 붙어서 전사를 촉진하거나 억제하는 것에 관여하는 DNA의 특정한 자리들 등등...

단백질 정보 및 각종 RNA로 전사되는 영역 1.5%

인트론과 여러 가지 조절 부위들 20% 미만

- DNA 서열의 차이만큼 생물들 사이에 차이가 있다고 말할 수 없다.

DNA가 전부가 아니다. 각각의 세포 시스템이 DNA에게 요구하는 것이 다르다. 다른 것을 요구하기 때문에 유전자 발현이 세포마다 달라지고, 세포의 모양도 기능도 달라진다. DNA가 같아도 세포는 판이하게 다를 수 있다.

DNA가 유일한 근본원인이 아니다.

 

- 생물체의 질서는 물질을 매개로 전달되는 것일까?

안정적인 물질? -> 유전자는 환상적일 정도로 화학적 안정성을 가진 분자(결정체)인가?

기계적인 생물의 분자 세계관은 다음 세대로 전달하는 정보가 전적으로 작은 원자 집단에서 비롯된다는 생각에서 나왔다.

질서에서 질서가 나오는 것은 불가능하다.

정보가 많다는 것과 안정하다는 것을 동시에 갖추기 어렵다.

분자의 안정성이 생명체의 안정성을 확보하는 방식으로 열역학 통계 법칙을 역행하지 않는다.

- 미시 세계는 무질서가 지배한다.

분자들은 개별적으로는 무작위적이지만 분자들이 관여한 거시적인 레벨에서는 예측할 수 있는 평균적인 반응이 나온다. (개인이 점심 식사 후에 커피를 마실지는 확실하지 않지만 일주일 동안 한 동네에서 누군가 커피를 마시는 사건이 일어날 확률은 대단히 높다)

확실성은 오히려 발생 과정에서 만들어진 것이다.

단백질들을 하나의 커다란 복합체로 조립함으로써 화학반응을 구획화하는 효과를 발휘한다. -> 화학반응 확률 상승

유전물질의 안정성이 세포와 생명체의 안정성을 보장하는 것이 아니라 세포와 생명체의 안정성이 유전 시스템을 공고하게 한다.

- 발생 과정이 안정적으로 유지되는 이유 : 고도의 유연성, 되먹임

DNA 서열은 모듈식 구조를 하고 있다.

유전 서열에는 광범위한 중복들이 존재하는데, 어떤 서열이 구실을 못하더라도 이를 대체할 경로가 산재하다.

병렬회로 : 여러 개의 장치가 동시에 정보 처리

여러가지 생화학적 경로에도 우회 경로와 백업 경로가 존재한다.

되먹임(피드백) : 어떠한 원인에 의해 나타난 결과가 다시 그 원인에 작용해 결과를 줄이거나 늘리는 자동적인 조절 현상

자극이 오면 반응하는 방식

- DNA는 세포 전체가 주도하는 세포 역학에 의해서만 의미가 드러나는 수동적인 존재.

단백질이 필요할 때마다 빼다 쓰는 단백질 데이터 베이스 + DNA 주변의 여러 단백질이나 화학물질의 농도가 말해주는 메시지를 처리하는 연산장치 역할

- DNA에서 단백질로 가는 기본적인 과정에서조차 DNA의 서열 정보는 온전히 전달되지 않았고 원본의 정보는 흩어지고 온갖 잡음만 뒤섞였다. 이는 정보가 흐려지는 것이 아니라 새로운 정보를 창조하는 과정이라는 것을 알고 있다.

생물체의 발생 과정은 DNA나 유전프로그램에게 조종당하는 입장이 아니다. 매 단계마다 항상 한계를 뛰어넘으려는 시도다.

 

- 유전을 물질이 아닌 현상으로 본다.

생명체의 정보를 죄다 담고 있는 작은 물질. 이러한 유전자는 원래부터 존재하지 않았다.

유전은 거대한 현상이며 흐르는 과정이지 물질에 한정되지 않는다.

DNA 서열 정보만으로는 재현할 수 없다(코끼리를 참조해 매머드는 재현할 수 있더라도 티라노사우루스는 불가능)

비정상이 명확하게 DNA 서열 차이인 경우라면 탁월한 유전자 치환 기술로 유전병을 피할 수 있다.

 

- 선천과 후천의 이분법적 논리 지양

생물의 발생과정은 어디까지가 선천적이고 어디까지가 후천적인지 구분할 수 없다고 말한다.

DNA의 의미는 단백질 같은 주변의 자극에 의해서 켜지고 꺼지는 방식으로 나타난다. 생명 발생의 모든 과정이 환경의 자극에 의해서 나타난다.

 

- DNA 분자 구조 -> 염기 서열 발견

사람의 염색체 46개에 있는 DNA 염기 서열은 대략 30억 개

- 필연은 우연에서 나왔다.

유전체는 유전보다는 진화에 대해서 얘기하고 있다.

유전자 -> 염색체, 상동 염색체 상의 같은위치에 존재하면서 서로 다른 특정 형질과 연관되어 있는 자리/염기 서열, mRNA서열, 조절요소, 프로모터, 인핸서 등, 특정한 아미노산 서열로 번역되는 뉴클레오타이드의 염기 서열, 게놈상의 특정 서열의 차이..단백질을 암호화하는 염기 서열..

유전 시스템은 발생 과정에서 우연히 만들어지는 새로운 인과관계를 기록해서 후손에 전달하는 방식으로 부모와 다른 생명체를 만ㄷ느느 유연한 시스템이다. 진화!

- 생명체는 원래부터 특이적으로 결정되어 있으면서 결정되어 있지 않다.

* 용어

- 환원적 접근 : 환원주의. 복잡한 개념을 더 기본적인 요소로 설명하려는 입장. 특히 생물학에서는 생명현상을 물리학이나 화학으로 풀 수 있다는 주의다.

- 엔트로피 : 무질서도. 물질의 변화는 확률이 높아지는 상태. 엔트로피가 일정하거나 커지는 방향으로 간다.(열역학 제2법칙 - 고립계에서 작동, 모든 과정은 가역적이지 않다.) 엔트로피는 확률에 대한 개념으로써, 확률이 높은 상태가 확률이 낮은 상태보다 엔트로피가 크다.

- 생명이 무생명과 구별되는 한 가지는 혼돈으로 가는 것을 회피하고 질서를 유지하는 능력이다.

- 고립계 : 외부와 에너지도 물질도 교환하지 않는 계

- 닫힌계 : 외부와 에너지(열과 일)는 교환하나 물질은 교환하지 않는 계

-> 최대 엔트로피가 되면 평형상태가 되고 안정화된다.

- 준안정성 : 그런데 이러한 반응이 자발적으로 일어나기 위해서는 반응을 촉발시키는 적절한 충격이 있어야 한다. 불안정한 상황 속에서 존재하는 안정성, 효소같은 촉매제가 준안정성을 깨뜨리는 충격

- 열린계 : 외부와 에너지뿐만 아니라 물질의 교환도 이루어지는 계. 생명체가 한 예.

생명체가 살아가기 위해서 환경으로부터 질서를 지닌 에너지를 취하는데 대사 과정을 통해서 열 에너지로 방출된다. 생명체가 엔트로피를 마구마구 만들어내는 과정에서 스스로 줄이는 엔트로피보다 만들어내는 양이 많아진다.

- 수소결합 : F, O, N과 같은 전기음성도(전자를 끌어당기는 정도)가 큰 원자에 결합된 수소를 함유하는 분자들은 수소결합으로 불리우는 인력을 갖게 된다. 부분적으로 양인 수소 부분은 또 다른 분자에 있는 부분적으로 음인 F,O,N 부분의 인력을 받게 된다.

- 코돈 : mRNA 서열에서 아미노산에 대응하는 세 개의 염기 서열. 이론적으로 64개의 코돈이 가능하여 20개의 아미노산을 지정하기에 충분하다. 아미노산을 지정하는 코돈 이외에 시작코돈과 종결코돈이라는 것도 있다.

- 다른자리입체성 효과 : 단백질의 특정 부위에 어떤 분자가 와서 결합하면 모양이 틀어지고 변형된다.

- 단백질 접힘

 

 

- 이 책을 읽으니 그 동안 내가 알고 있던 것은 무엇이었나 생각이 든다. 그동안 단편적인 지식으로 채우고 시험을 위해 공부하면서 그 단편적인 지식들이 어떻게 연결되어 있었던 것인지는 모르고 있었던 것이다. 연장선으로 뒤에 무슨 내용을 더 알아야하는지조차 모르고 있었다. 그래서 호기심이 생기지 않았던 것이다. 

- 호기심이란 이런 것일까? 천천히 인류의 발견 과정을 뒤따라 가거나 자기만의 사고로 지식을 쌓아올려야 하는데 시험준비를 위해 이러한 과정을 포기하면서 사라지는 것이 아닐까. 

- 과학자의 관점에서 생물과 무생물의 차이는 엔트로피에 의해서 설명된다. 철학자는 인류의 과학적 발견을 따라가며 새로운 관점에서의 도덕을 수립해나아가야 하지 않을까. 세계를 바라보는 관점이 달라지고 더 많은 것을 알게 되기 때문에 그에 맞추어 도덕을 발전시켜 나가야 하지 않을까. 

- 프랑켄슈타인처럼 인간은 자연을 모방하고 있다. 아무리 인간과 자연의 싸움이니, 인간의 우월성이니, 인간 vs AI니 해도 인간은 자연 안에서 움직이고 모방하고 있을 뿐인데.

- 이 세계는 결정되어 있는 것인가, 확률적인 것인가

- 인간이란 인간에게서 태어난 동물인 것일까. 그리고 더 엄밀하게 정의하자면 발생뿐만 아니라 발생 이후 상호작용도 중요하므로 인간사회에서 자란다는 조건이 덧붙여지면 어떤가. 그런 면에서 프랑켄슈타인의 creature는 둘 다 만족하지 못하는 거겠지.

- 무엇이든 발견하려면 도전하고 좌절하고 실패하는 과정이 대부분인 것인 것 같아 힘이 된다.