유전학의 역사

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유전학의 역사아우구스티노 수도회 수사였던 그레고어 멘델과 함께 시작되었다. 인간은 선사시대부터 생물의 특징이 부모로부터 자식에게 유전되는 것을 이용한 품종개량을 해왔다. 그러나 최초로 과학적인 방법으로 유전을 연구한 것은 그레고르 멘델부터이다.[1] 유전학의 아버지라고도 불리는 멘델은 1865년에서 1866년에 걸쳐 완두콩의 잡종 교배 실험을 통해 확인된 멘델의 유전법칙을 발표하였다. 멘델의 유전법칙 이전에는 혼합 유전과 같은 다양한 유전 이론이 통용되고 있었다.

멘델의 유전법칙은 발표 초기 큰 주목을 받지 못하였으나 20세기 초 여러 학자들에 의해 재발견되면서 유전학의 기본 이론으로 자리잡았다. 1910년 토머스 모건 헨리가 유전물질이 염색체에 있음을 밝힌 뒤[2] 유전학은 유전물질의 규명을 위해 노력하였다. 1928년 프레더릭 그리피스는 그리피스 실험을 통해 박테리아의 형질전환을 발견하였고, 1944년 오즈월드 에이버리는 그리피스의 실험을 훨씬 정교하게 통제하여 DNA가 형질변환의 원인임을 밝혀내었다.[3] 1952년 앨프리드 허시마사 체이스박테리오파지를 이용한 허시-체이스 실험을 통해 DNA가 유전물질임을 밝혔다.[4]

1953년 제임스 D. 왓슨프랜시스 크릭X선 회절을 이용하여 DNA의 구조를 밝히고,[5] 1955년 프레더릭 생어는 DNA와 아미노산의 관계를 규명하여 유전자 발현 기제를 밝혀냈다. 이를 통해 생어는 인슐린의 아미노산 배열을 완벽하게 분석하였다.[6] 2003년 인간 게놈 프로젝트가 완료되어 인간의 전체 게놈 지도가 완성되었다.[7]

멘델 이전[편집]

고대의 유전 이론[편집]

유전에 관한 고대의 이론 가운데 영향력이 있었던 것으로는 히포크라테스아리스토텔레스의 학설이 있다. 히포크라테스의 이론은 아낙사고라스의 영향을 받은 것으로, 훗날 찰스 다윈이 제안하였던 범생설과 비슷하였다. 히포크라테스는 신체를 형성하는 요소들이 모여 다음 세대에 유전된다고 보았다. 아리스토텔레스는 생물의 형상 이론을 제시하여 혈액에 들어있는 형질이 유전의 원인으로 생각했다. 그는 임신중인 산모에게서 혈액을 통하여 전달된 형질이 발생과정에서 유전된다고 보았다.[8]

9세기 아랍 세계의 작가였던 알 자히즈는 자연환경이 생물의 생존에 영향을 미친다는 점에 주목하여 최초로 자연선택에 의한 종의 기원에 대한 가설을 제시하였다.[9][10] 그는 자신의 저서 《동물의 서》에서 다음과 같이 기록하고 있다.

동물들은 생존을 위해 경쟁한다. 자원을 얻고 포식자를 피하며 자손을 번식시키면서 경쟁하게 된다. 자연환경은 생물이 생존을 위해 새로운 특징을 갖도록 영향을 준다. 그 결과 새로운 생물 종이 만들어진다. 이렇게 살아남은 동물은 자신의 새로운 특징을 자손에게 물려준다.
 
— 알 자히즈 [11]

1000년 무렵 중세 이슬람 의사였던 아부 알 카심 알 자라위는 자신의 의학 개론서인 알 타스리프에서 이베리아 반도에 있던 한 가족의 병력 연구 결과를 근거로 혈우병유전성 질환임을 밝혀냈다. [12]

식물 계통분류와 잡종 교배[편집]

18세기에 들어 식물과 동물의 종 구분에 대한 지식이 증가하면서 분류학이 발달하였다. 이에 따라 유전에 대한 새로운 가설이 등장하였는데, 칼 폰 린네를 비롯한 당시의 식물학자들은 잡종 교배에 주목하였다. 식물의 잡종은 다양한 발현형질 변이를 가져왔기 때문에 이것이 다양한 유전의 원인이라 생각하였다.[13]

식물 육종학자들은 또한 하나의 종에도 다양한 변종이 있다는 것을 중요하게 여겼다. 19세기 초 아우구스틴 사게레트는 식물의 변종간 교배에서 어떤 형질은 유전되고 다른 것은 그렇지 않다는 것을 발견하여 우열의 법칙에 대한 개념을 정립하였다.[14]

멘델[편집]

그레고르 멘델19세기 독일사제였다.[15] 멘델은 1856년에서 1863년까지 교배 실험을 하여 얻은 29,000여 개의 완두콩에 대한 형질 조사를 바탕으로 멘델의 유전법칙을 정리하였다. 그는 이 실험결과를 두 부분으로 나누어 각각 1865년 2월 8일과 1866년 3월 8일에 브루노에 있는 자연사 학회에 〈식물 교잡 실험〉이라는 제목으로 송고하였다.[16] 멘델은 자신의 실험을 분석하여 멘델의 유전법칙으로 정리하였다.

멘델의 재발견[편집]

멘델의 논문은 주목받지 못했다. 당시 생물학은 많은 부분이 미지의 영역으로 남아있었으며, 멘델 스스로도 자신의 실험을 모든 유전형질로 일반화 시킬수 있다고 생각하지는 않았다. [17] 1900년 무렵 휘호 더프리스, 카를 코렌스, 에리히 폰 체르마크와 같은 유럽의 과학자들이 잇달아 멘델의 유전법칙을 재발견하였다. 더프리스는 자신의 연구 논문 각주에 멘델의 실험 결과를 바탕으로 한 것임을 명기하였으며, 코렌스는 더프리스의 논문을 참조하였음을 밝히고 있다. 그러나 체르마크는 자신이 독자적으로 법칙을 발견하였다고 여겼다.[15]

고전 유전학[편집]

멘델의 유전법칙이 재발견 된 이후 유전학은 급속도로 발전하기 시작하였다.

1865년 그레고어 멘델이 자신의 논문 〈식물의 잡종 교배 실험〉을 발표
1869년 프리드리히 미에셔백혈구에서 오늘날 DNA로 알려진 약산을 발견
1880년-1890년 발터 플레밍, 에드워드 스트라스버거, 에듀어드 반 베네덴세포 분열을 관찰하여 염색체를 발견
1889년 위고 드 브리에가 〈특정 생물의 형질 유전〉을 발표하여 범생설을 주장[18]
1903년 월터 서튼이 멘델의 유전물질이 염색체에 존재함을 증명 [19]
1905년 윌리엄 베이트슨이 유전학이라는 학문명을 최초로 언급[20]하고1906년 학술대회에서 제안[21]
1908년 하디 와인버그 평형 발견
1910년 토머스 헌트 모건유전자가 염색체 위에 있음을 발견
1913년 알프레드 스터티번트가 최초의 유전자 지도를 만듦
1918년 로날드 피셔가 〈멘델 유전법칙에서의 유전자 상관〉을 발표하여 유전학과 진화생물학을 결합시킨 집단유전학이 성립
1928년 프레더릭 그리피스형질전환을 발견
1931년 유전자 재조합의 하나인 염색체 교차가 발견됨
1933년 장 브라쉐가 염색체를 구성하는 DNA를 분리해 내고 세포질에서 RNA를 발견
1941년 에드워드 로리 테이텀조지 웰스 비들단백질을 형성하는 유전자 코드를 발견

DNA 시대[편집]

유전체 시대[편집]

읽어 보기[편집]

  • Elof Axel Carlson, Mendel's Legacy: The Origin of Classical Genetics (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2004.) ISBN 0-87969-675-3

주석[편집]

  1. Weiling, F (1991). "Historical study: Johann Gregor Mendel 1822–1884.". American journal of medical genetics 40 (1): 1–25; discussion 26. doi:10.1002/ajmg.1320400103. PMID 1887835.
  2. 고인석, 과학의 지형도, 이화여자대학교출판부, 2007, ISBN 89-7300-738-6, 216-217쪽
  3. 위르겐 브라터, 안미라 역, 즐거운 생물학, 살림, 2009, ISBN 89-522-1086-7, 172-174쪽
  4. Hershey, AD; Chase (1952). "Independent functions of viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage.". The Journal of general physiology 36 (1): 39–56. doi:10.1085/jgp.36.1.39. PMID 12981234.
  5. Watson, J. D.; Crick (1953). "Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid". Nature 171: 737. doi:10.1038/171737a0.
  6. 존 시몬스, 여을환 역, 사이언티스트 100, 세종서적, 1997, ISBN 89-85509-69-1, 349-352쪽
  7. "Human Genome Project Information". Human Genome Project. Retrieved 15 March 2008.
  8. Mayr, The Growth of Biological Thought, pp 635-640
  9. Conway Zirkle (1941). Natural Selection before the "Origin of Species", Proceedings of the American Philosophical Society 84 (1), p. 71-123.
  10. Mehmet Bayrakdar (Third Quarter, 1983). "Al-Jahiz And the Rise of Biological Evolutionism", The Islamic Quarterly. London. [1]
  11. Gary Dargan, Intelligent Design, Encounter, Australian Broadcasting Corporation. 2010년 4월 10일 읽어봄.
  12. Patricia Skinner (2001), Unani-tibbi, Encyclopedia of Alternative Medicine
  13. Mayr, The Growth of Biological Thought, pp 640-649
  14. Mayr, The Growth of Biological Thought, pp 649-651
  15. Henig, Robin Marantz (2009). The Monk in the Garden : The Lost and Found Genius of Gregor Mendel, the Father of Genetics. Houghton Mifflin. ISBN 0-395-97765-7. "The article, written by a monk named Gregor Mendel..."
  16. 멘델의 논문(영문): Gregor Mendel (1865). "Experiments in Plant Hybridization"
  17. 존 그리번, 최주연 역, 과학의 역사 2, 에코 리브르, 2005, ISBN 89-90048-58-3, 153쪽
  18. Vries, H. de (1889) Intracellular Pangenesis [2] ("pan-gene" definition on page 7 and 40 of this 1910 translation in English)
  19. pages=1–4| pmid=11805039 100 Years Ago: Walter Sutton and the Chromosome Theory of Heredity
  20. Online copy of William Bateson's letter to Adam Sedgwick
  21. Bateson W. "Letter from William Bateson to Alan Sedgwick in 1905.

바깥 고리[편집]