생명과학 - 쓸모 있는 인문 수업 -

▣ 출판사서평

생명과학에 관한 최소한의 올바른 지식을 담다

현대사회를 살아가는 데 생명과학에 관한 지식은 필수다. 또한 오늘날 우리가 사는 세상은 과학 지식을 알지 못한다면 그 현상이나 실체를 파악하기 힘들 정도로 과학 기술의 발전 위에 서 있다. 내가 사는 세상에 대한 온전한 인식을 위해서라도 과학을 배워야 한다. 뉴스나 신문 등 각종 매체를 통해 생명과학과 관련된 소식을 자주 접하는데 학문적인 내용만이 아니라 우리 일상과 밀접한 질병 관련 정보라든지 건강 관리법, 건강보조식품, 다이어트 방법에 이르기까지 다양하다. 이러한 정보 가운데 잘못된 것을 가려내고 사이비과학 등에 현혹되지 않기 위해서도 생명과학에 대한 최소한의 올바른 지식이 필요하다. 예를 들어 효소를 복용한다고 해서 그것이 우리 몸속에서 효소의 역할을 담당해 소화를 돕지 않으며, 마찬가지로 콜라겐 역시 먹는다 해서 피부를 좋게 해주지 않는다.

생명과학, 그중에서도 단백질(샤프론 단백질) 연구만 20여 년 동안 해온 과학자인 저자 다구치 히데키는 생명과학을 체계적으로 배워보지 못한 독자를 위해 이 책을 썼다. 생명과학이라는 방대한 범위의 학문을 다 소개할 수는 없지만, ‘생명이란 무엇인가’라는 기본 물음에 대해 생명의 최소 단위인 세포와 그 안에 들어 있는 DNA나 단백질과 같은 분자들의 역할을 가능한 이해하기 쉬운 말로 설명하며 답을 해준다. 이러한 과정을 통해 생명의 기본 원리를 이해할 수 있고, 더 나아가 생명과학 연구와 연관된 질병이나 약의 메커니즘, 그리고 매우 첨예한 윤리적 논의를 일으키는 유전체 해독과 관련된 생명을 인공적으로 만들어내는 문제까지 훑어볼 수 있다.

내 몸의 생명 원리를 밝히고 생명?건강?질병에 대한 정보를 제공하는 입문서

저자는 이 지구상에 존재하는 모든 생물이 공통으로 가지고 있는 ‘세포’로 생명을 정의한다. 모든 생명, 즉 생물의 기본 단위는 세포라는 것이다. 그리고 세포 안 단백질 분자의 단백질대사를 통해 에너지를 만들어 생명을 유지하며, DNA가 가진 유전정보를 바탕으로 복제와 증식 나아가 진화한다는 것이 현대 생명과학이 내린 생명에 대한 정의다. 다음으로 생명의 기본 단위인 세포가 작동하는 데 가장 중요한 요소인 단백질의 역할과 몸에서 일어나는 대사 작용, 세포 증식과 복제와 연관된 DNA를 둘러싼 이론, 유전자조작과 인간 유전체 해독으로 발생할 문제들을 설명한다.

그다음으로 중요하게 다루는 내용은 생명과학의 관점에서 건강과 관련된 질병과 약, 노화의 문제, 개인의 유전체정보를 바탕으로 한 맞춤의료와 이것이 불러일으킬 윤리적 문제, 그리고 생명의 진화와 더불어 생명과학의 전망까지다. 저자는 이 크지 않은 책에 다양한 내용을 친절하게 설명해준다. 이로써 생명과학의 기초를 이해하고 이 분야에 대한 호기심을 가지고 보다 심도 있는 책으로 넘어갈 수 있을 것이다.

▣ 작가 소개

저자 : 다구치 히데키
도쿄공업대학 대학원 종합이공학연구과에서 생명화학전공으로 박사 과정을 수료했다. 도쿄대학 준교수를 거쳐 현재 도쿄공업대학 대학원 생명이공학연구과 생체분자기능공학 전공교수로 있으며, 단백질 가운데서도 ‘샤프론 단백질’을 연구 중이다. 독자나 생명과학에 관심을 가진 이들과 소통하기 위해 블로그 ‘다구치 히데키의 서플리먼트http://taguchi-hideki.blogspot.jp’를 운영한다. 저서로는 《키워드: 단백질의 일생キ?ワ?ド: 蛋白質の一生》(공저)《생명의 구조池上彰が聞いてわかった生命のしくみ》(공저)가 있다.

역자 : 김정환
건국대학교 토목공학과를 졸업하고 일본외국어전문학교 일한통번역과를 수료했다. 21세기가 시작되던 해 우연히 서점에서 발견한 책 한 권에 흥미를 느끼고 번역의 세계에 발을 들여, 현재 번역 에이전시 엔터스코리아에서 출판기획과 일본어 전문번역가로 활동하고 있다. 옮긴 책으로 《재밌어서 밤새읽는 화학 이야기》《재밌어서 밤새읽는 물리 이야기》《마흔에 다시 읽는 수학》《그림으로 보는 상대성 이론》《노후파산》 등이 있다.

▣ 주요 목차

여는 글 현대 생명과학의 기본 원리를 소개하다

1장 산다는 것은 어떤 상태인가
생명이란 무엇일까 | 생명의 기본 단위는 세포다 | 생명을 특징짓는 세 가지 성질 | 막으로 둘러싸여 있다 | 에너지를 지속적으로 만든다 | 증식한다 | 생명을 이해하려면 세포 내 분자를 알아야 한다 | 세포 구성 성분; 물은 생명의 어머니 | 생명을 관장하는 분자는 탄소를 함유하며 사슬 모양이다 | 단백질; 무엇이든 할 수 있는 만능분자 | 당; 생명 활동에 필수적인 에너지 생산 | 핵산; 유전정보 전달 담당 | 지질; 세포를 형성하는 막을 구성 | 이온과 비타민; 세포에 들어 있는 그 밖의 물질

칼럼 1 생명과학을 개척한 물리학자와 화학자 | 칼럼 2 생화학·분자생물학·세포생물학의 정의

2장 세포 속 여행
세포의 신체검사 | 세포 안에는 분자가 북적댄다 | 세상에서 가장 작은 생명 미코플라스마 | 바이러스는 가장 작은 세포가 아니다? | 세포는 원핵세포와 진핵세포로 분류된다 | 원핵세포는 진정세균과 고세균으로 분류된다 | 진핵세포의 크기가 커지면 어떻게 될까? | 오르가넬라 진핵세포 속 작은 방 | 진핵세포의 기원은 세포 내 공생설 | 핵은 DNA의 수납고 | 소포체와 골지체는 분비된 단백질이 지나가는 길 | 미토콘드리아는 에너지 생산 공장 | 엽록체는 광합성의 장

3장 생명 활동을 지탱하는 단백질의 세계
세포의 주성분 단백질 | 단백질의 종류는 얼마나 될까? | 단백질은 무엇이든 한다 | 단백질은 아미노산이 연결된 끈이다 | 단백질은 20종의 아미노산으로 구성된다 | 단백질은 형태가 생명이다 | 단백질의 입체구조는 약한 상호작용으로 유지된다 | 단백질은 불안정하다 | 단백질의 세계는 다양하다 | 단백질이 만들어지는 과정 | 폴딩; 단백질의 입체구조 형성 과정 | 수수께끼로 가득한 단백질의 폴딩 | 단백질 폴딩의 기본 원리 | 양날의 검과 같은 소수성 상호작용 | 응집체 형성은 폴딩을 방해한다 | 폴딩을 돕는 샤프론 | 샤프론은 열충격단백질 | 폴딩이 잘못되어 생기는 아밀로이드 | 프리온단백질에서의 아밀로이드 증식

칼럼 3 단백질 열변성이 인간의 지능을 발달시켰다? | 칼럼 4 콜라겐을 먹으면 피부가 좋아진다?
칼럼 5 사실은 ‘형태’를 만들지 않는 단백질이 많다? | 칼럼 6 온라인 게임에서 단백질 폴딩을 겨루다
칼럼 7 샤프론의 작용 메커니즘 | 칼럼 8 효모 프리온의 역할

4장 생명이 에너지를 얻는 방법
대사란 무엇일까 | 세포 속에서 진행되는 무수한 화학반응 | 효소는 화학반응을 진행시킨다 | 별도의 에너지는 불리한 반응도 진행시킨다 | 호흡은 대사의 중심 | 무엇을 위해 호흡할까? | 세포는 큰 에너지 덩어리를 작게 나눈다 | 호흡으로 에너지를 얻는 3단계 | ATP는 에너지의 공통 화폐 | ATP를 직접 섭취할 수 있을까? | 우리는 항상 불타고 있다? | 호흡은 효율 높은 에너지 생산 시스템 | 산소 없이도 살아갈 수 있는 생물 | 식생활에 꼭 필요한 발효 | 광합성; 에너지의 원천은 태양에너지 | 대사계의 진화

5장 DNA 생명의 설계도
생명이라면 복제되어 증식한다 | 복제와 진화 | 유전자는 자식에게 계승된다 | 유전자의 정체는 DNA 이중나선 | DNA 구조와 유전의 메커니즘 |유전자는 정보분자 | 생명의 비밀은 끈에 있다 | DNA에서 단백질로 정보에서 기능으로 | DNA의 복제 오류 | DNA가 완벽하게 복제되면 진화는 없다 | 진화와 변이 | 유전자와 DNA 그리고 유전체의 관계 | DNA의 염기배열이 생물의 종류를 결정한다 | 2001년 인간 유전체를 해독하다 | 인간의 유전자는 얼마나 될까? | 인간 유전체의 99퍼센트는 잡동사니? | 한 사람 한 사람의 유전체는 똑같지 않다 | 모든 사람의 유전체가 해독되는 시대가 곧 온다 | 유전체정보 해독을 둘러싼 윤리적인 문제들

칼럼 9 유전자조작과 연관된 사실들 | 칼럼 10 DNA 해독 제2의 혁명인 차세대 시퀀서
칼럼 11 여러 생물의 유전체를 한번에 조사하다

6장 건강과 질병의 생명과학
생명과학의 관점에서 바라본 생명, 약, 질병 | 불로불사는 인류의 영원한 꿈인가 | 불로불사의 실현은 생명의 종언이다 | 그럼에도 인류는 불로불사를 향하고 있다? | 생명의 사용 가능 햇수 | 노화에 동반되는 병 | 유전요인과 환경요인 | 유전병 | 단백질 형태의 이상과 관련된 병 | 약이 효과를 발휘하는 메커니즘 | 항생물질; 박테리아의 생명 활동을 저해 | 아스피린; 기원전에 원류를 둔 약의 왕 | 타미플루; 생명과학의 진보가 낳은 분자표적약 | 항체의약품; 단백질을 약으로 만든다 | G단백질 연결수용체; 미래의 약 중 절반이 표적으로 삼다 | 개인의 유전체정보를 바탕으로 한 맞춤의료

7장 인간은 생명을 창조할 수 있을까?
생명은 언제 출현했을까? | 생명의 진화는 재현할 수 없다 | 진화의 증거와 진화 과정의 관찰 | 진화 과정을 볼 수 있는 예 | 창조해봐야 비로소 이해할 수 있다 | 세포를 창조한다 | 합성생물학의 시대 | 인공막으로 세포와 같은 용기를 만드는 일 | 인공단백질을 만드는 일 | 대사계를 만드는 일 | 인공유전체를 만드는 일 | 인공유전체를 천연 박테리아에 이식하다 | 세포 창조에 대한 윤리적인 문제들

닫는 글 생명과학은 계속 진화한다
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