21세기 지의 도전, 다치바나 다카시

나는 나의 천직이 어려운 것을 쉽게 풀어내는 일이라고 믿고 있다. 그럴 수 있는 것은 어제는 무지했더라도 창피를 무릅쓰고 철저하게 그 무지를 속속들이 드러내며 질문하기 때문이다. 그리고 글을 쓸 때는 과거의 무지했던 나 자신도 충분히 이해할 수 있도록 쉽게 서술하고자 하기 때문이다.

   

물건이 대량 생산, 대량 소비되면, 이를 매개하는 경제 시스템이 발전하고, 경제 시스템을 지탱하기 위한 유통업, 운송업, 상업이 발달한다. 또한 이것을 지탱하기 위해서 금융업, 통신업도 발달한다. 그것들의 활동을 측정하는 매개 변수로는 물건과 인간의 수송량, 자금 순환, 통신 정보량 등이 있다.

   

1943년 무렵까지 일본의 제로센은 압도적인 전투 능력을 자랑하며 격추율 면에서 1대 10으로 우위를 점하고 있었다. 그러나 아무리 격추해도 끝없이 보충해 오는 미국의 항공기 생산 능력에는 당해낼 수가 없었다. 전쟁이 끝날 때까지 미국은 29만기, 일본은 6만기… 생산…

   

오스트랄로피테쿠스 시대의 인간은 하루 10KB의 정보를 처리할 수 있었고 100에서 300개의 개념을 기억하게 되면 두뇌 용량이 다찼다고 한다. 피테칸트로푸스시대에는 하루 동안 30KB의 정보를 처리할 수 있었고 800에서 1500개 정도의 개념을 기억할 수 있었다. 음성 언어를 사용할 수 있었던 크로마뇽인 시대에는 정보 처리량이 60KB로 증가했고 개념 기억량도 2000에서 3000개 정도로 증가했다. 문자를 사용할 수 있게 되자 정보 처리량은 더욱 증가해 하루 0.3MB가 되었고 개념 기억량은 4000에서 6000개 정도로 증가했다.

-보네, 인간의 두뇌와 인공지능

   

전체 유전자 중 상당수는 세포 자신의 생명 유지 활동이나 일상적인 활동을 하기 위한 유전자이다. 이런 유전자를 하우스키핑 유전자라고 부른다.

   

펩티드를 작은 단백질이라고 생각하면 된다(아미노산의 수가 50이하). 펩티드는 단백질과 똑같이 유전자에 의해 만들어진다. 호르몬은 내분비기관에서 분비되어 주변의 세포에 호르몬과 유사한 영향을 끼치는 펩티드가 많이 있는데 이것

구텐베르크 이후 인쇄 문서를 정보 기억 장치로서 사용하게 되면서 인간은 하루 1MB의 정보를 처리하게 되었고 2만에서 4만에 이르는 개념 기억량을 필요로 하게 되었다. 현대 정보화 시대에 사는 인간은 하루 1MB의 정보를 처리해야 하고(인간의 정보 처리 능력이 그 정도밖에 안 되기 때문에 여기에서 한계점에 도달했다.) 개념 기억량도 10만 이상을 필요로 한다.

을 시토킨(cytokine)이라 부른다.

   

미국의 군사위성은 직경 10m정도의 유성이 날아와서 20Kt 급 (나카사키 급) 규모의 폭발을 일으킨 사례를 1975년부터 1992년까지 136회나 관측했다고 한다. 그 대부분의 바다에 떨어졌기 때문에 (3/4바다) 다행히 지금까지는 눈에 띄는 피해는 없었다.

   

퉁구스카 대폭발(1908년 러시아 시베리아)

   

   

천재 쥐를 만든 프리스턴 대학의 Joe Tsien, The Salk Institute for Biological Studies=> HIV 벡터 연구(Inder N. Verma, 인도) UC 샌디에고의 Ramachandran 인도인, 록펠러 대학의 카나리아 뇌에 신경 간세포가 존재하고 그것이 뇌의 재생 현상을 일으킨다는 사실을 발견한 F. Nottebohm 아르헨티나….

   

어디에서도 하지 않는 연구가 과학을 키운다.

   

프라이머가 첨가된 DNA 단편을 PCR 기계라고 불리는 DNA 단편 증폭기에 넣어두면 그 단편만 순식간에 수백만 배, 수억 배로 증가한다. 암호를 보내는 쪽에서는 다른 통신 수단으로 암호 코드표와 DNA 단편에 첨가된 것과 똑같은 프라이머를 보낸다. 암호를 받은 쪽은 문장 부호에서 추출한 DNA 용액을 PCR 기계에 넣은 후 암호부분만 수억 배 증폭하여 자동 해독기로 읽어 낸다. 그리고 그 결과 (A, T, G, C 의 나열로 표시된다)를 코드표로 해독하면 암호를 간단하게 읽혀진다.

   

ADA 결손증은 아데노신데아미나아제라는 효소가 만들어지지 않는 병이다. 이 병에 걸리게 되면 면역 부전 현상(면역 주축인 T세포가 잘 만들어지지 않는 현상)이 일어나고 얼마 후 감염증에 걸려 버리게 된다. 무균실로… Ashanti DeSylva… 치료 함.

   

P53 유전자, 아포토시스를 일으킴… 처음에는 암 세포 내에서 발견되기 때문에 암세포를 활성화 시키는 유전자로 생각함.

   

아데노바이러스: 인두염, 결막염 등을 일으키는 36K 염기의 DNA로 이루어진 바이러스. 사람, 원승이, 개, 닭 등에 감염된다. 아데노바이러스를 벡터로 사용할 때는 감염 능력을 가지는 외피 단백질만을 사용하며 병원성이 있는 부분은 유전자 치료 목적의 유전자로 교체한다. 레트로바이러스는 세포 분열 중인 세포에만 유전자를 운반할 수 있지만 아데노바이러스를 벡터로 사용하면 근육 세포, 신경 세포 등 이미 분화가 끝난 세포에도 유전자를 투입시킬 수 있다.

   

초기에는 전혀 유전자를 세포 속에 넣지 못했고 지금은 어떤 장소라도 좋으니 들어가기만을 바라는 수준이다. 하지만 아직 장소는 선택할 수 없다.

이보다 더 어려운 것은 발현을 조절하는 것이다. 유전자는 발현하지 않으면 단지 염기 배열일 뿐이다. 발현하지 않으면 유전자는 죽은채(자신의 기능을 발현하지 못한 채) 일생을 보내게 된다. 우리 몸에 있는 하나 하나의 세포에는 염기 배열 전체(유전자 전체)가 들어 있다. 하지만 어느 세포에서든지 대부분의 유전자는 죽을 때까지 활성화되지 않은 채 생을 마감한다. 각각의 유전자에는 유전자를 발현시키는 시스템이 달려있다. 그리고 이 시스템에 정보 분자로부터 유전자를 발현시키라고 신호가 들어오지 않으면 유전자는 발현하지 않는다. 발현하지 않는 유전자는 아무리 염색체 속에 들어갔다고 해도 아무런 도움이 되지 않는다. 유전자는 유전 정보를 지정하고 있는 유전자 부분만으로는 발현하지 않는다. 유전자가 발현하는 과정에서는 promoter, activator, enhancer, 거기다 여러 가지 조절 인자가 달라붙는 형태로 전사를 시작하라는 신호가 입력되면 비로소 유저자가 정상적으로 발현하기 시작한다. 유전자는 지극히 복잡한 구조를 통해 발현하도록 되어 있는 것이다.

   

NR2B를 인간의 뇌 속에서 과다하게 발현시키면 인간도 역시 지능이 향상될까요?

   

CREB는 장기 기억이 성립되는 과정에서 결정적인 역할을 한다.

Cortex Pharmaceuticals 은 알츠하이머병으로 기억 장애에 걸린 환자를 위해 기억 능력을 향상 시키는 약을 만들어 임상 실험을 함. 2/3 기억 능력 4배로 향상, 35세 당시의 기억 능력을 되찾을 수 있었다고 한다.

   

fMRI: 세포의 형태를 화상화하는 MRI를 이용하여 뇌 세포의 기능을 화상화하는 방법. 기능적 핵자기 공명 화상법이라고 불린다. 인간이 사고하거나 동작을 취할 때 뇌 주 어느 부위의 신경 세포가 어느 정도로 활성화되는지 관찰할 수 있다.

   

PET: Positron Emission Tomography : 양전자 방사단층 촬영법: 방사성 약품을 체내에 투여하여 검출기로 방사선을 측정한 후 컴퓨터를 이용하여 단층 모양으로 재구성하는 방법. 뇌나 심장 속을 흐르는 혈액의 양, 산소 소비량, 포도당 이용률 등 동적인 생체 기능을 측정할 수 있다.