내 몸 안의 거울 DNA 이야기

간의 생로병사부터 인류의 생존까지

모두 다 유전자에 달렸다!

빌 게이츠는 생명공학이 21세기의 IT산업이라고 말했다. 20세기는 정보기술이 혁신을 이뤘다면, 21세기에는 생명공학이 혁신과 발전의 핵심이 될 것으로 예측한 것이다. 실제로 생명공학 기술 발전으로 유전체 해독이 가능해지면서 인류는 유전자를 분석하던 시기를 넘어 조작하고 수정할 수 있는 새로운 시대를 개척했다.

이런 기술력의 발달로 생명공학은 치매, ADHD는 물론 미지의 영역으로 불리던 유전병, 난치병의 예방과 치료를 가능하게 만들었다. 또한 지구촌 인구 100억 시대를 대비해 고갈되는 식량 문제와 기후 위기로 줄어드는 작물 생산량 등 농학 분야의 해법도 제시하고 있다.

이 책은 최근 생명공학 기술과 연구 내용을 예시로 풍부하게 설명해 누구라도 이해하기 쉽도록 구성했다. 유전학의 시작부터 혁신적인 발전 과정을 설명하고, 의학‧농학‧환경공학 등 다방면으로 발전할 우리 삶을 알아본다. 이 책을 통해 인간의 생로병사와 인류가 직면한 문제를 해결할 유전자를 쉽고 재미있게 이해하게 될 것이다.

치매, ADHD, 난치병, 희귀 질환…

유전자 치료로 극복

100세 시대 노인 인구가 많아지면서 치매와 각종 성인병을 앓는 사람들도 점차 늘어났다. 현대 의학으로는 완치가 아닌 현상 유지만 가능해 치료의 한계가 있었지만, 생명과학 기술이 발달함에 따라 그 한계를 극복하게 되었다. 건강 장수를 꿈꾸는 현대인들에게 치명적인 질병과 각종 난치병이 ‘유전자 치료’를 통해 정복되고 있다.

과거 치명적인 부작용이 많던 유전자 치료는 기술 발전으로 그 위험성이 현저히 낮아져 환자들에게 미래를 선물하고 있다. 유전자의 복제나 삽입 없이 자기 유전자를 조절, 조립, 편집하는 ‘크리스퍼’ 기술은 난치병 해결에 열쇠로 지목되었다. 난치병뿐만 아니라 치매, 유방암, 췌장암 등 현대인에 치명적인 질병 역시 유전자 검사로 예측하고 예방할 수 있게 되었다.

이 책에서는 유전학이 개인의 질병 예방과 치료에 얼마나 효과적인지 최근 연구 사례를 들어 쉽게 설명한다. 따라 읽기만 해도 개인의 유전적 특성을 이해하고, 유전적 위험 요인에 대한 지식을 얻을 수 있어 유익하다.

지구촌 100억 인구 돌파

유전자 혁명으로 미래 먹거리를 준비하다

지구촌의 인구는 계속 증가해 2050년이면 100억 인구를 돌파할 것으로 예상된다. 자연스럽게 식량난과 병해충에 따른 작물 피해 등 식량 문제 해결이 중요한 문제로 떠올랐다. 지속 가능한 미래를 위해 유전자 조작으로 만들어진 GM 작물이 해법이 되었다.

<내 몸 안의 거울, DNA 이야기>에서는 BT 옥수수 등 GM 작물의 등장으로 식량 문제를 해결한 사례를 중심으로 이야기를 이어간다. 비타민A가 부족한 벼의 특성을 보완한 황금 쌀의 탄생 등 쉽고 재미있게 GM 작물들을 하나부터 열까지 자세히 설명한다. 한편 사회적으로 우려되는 안전, 윤리 문제도 꼼꼼히 짚고 넘어가 유전자 조작 작물에 대해 입체적으로 생각해볼 수 있도록 이끈다. 더 나은 미래를 위한 아이디어를 제시하고, 미래의 새로운 도전에 대응하는 생명공학의 역동성을 확인할 수 있다.

기후 위기 시대

지속 가능한 미래를 위한 해법, 유전자

기후 온난화로 생산 불가능한 농작물이 늘어나고, 코로나19처럼 이전까지 없던 새로운 바이러스의 창궐하는 등 인류를 위협하는 도전들은 점차 많아지고 있다. 이런 상황에서 과학계가 주목하는 것이 바로 ‘생명공학’이다.

이 책에서는 mRNA 백신의 탄생 이야기, 멸종 위기에 처한 바나나를 구한 유전자 조작 작물 이야기 등 우리 생활과 밀접한 생명공학 발전의 예시를 알차게 담았다. 과거를 밝히고 미래를 대비하는 유전 기술을 통해 우리가 누릴 수 있는 미래에 대해 생각해 볼 수 있도록 다채로운 실험 예시와 발전 가능성 역시 소개한다. 생명공학의 시대 우리가 어떻게 변화하는 환경에서 해법을 찾을지 그 정답을 유전자에서 찾을 순간이다.

| 이 책의 특징

유전자 기초 지식을 탄탄하게 쌓는다

물만 먹어도 살이 찌는 체질, 아빠를 닮아서 빠지는 머리카락 등 이게 다 유전자 때문일까? 평소 궁금했던 유전자의 진실을 파헤친다. 유전자의 구조, 역할, 작용을 상세히 설명해 읽기만 해도 상식이 채워지고 유전학의 기초 지식을 탄탄하게 쌓는 데 도움이 된다.

생명공학의 발전 흐름을 한눈에 파악한다

혁신적으로 발전한 생명공학의 흐름을 이 책 한 권으로 파악할 수 있다. 유전학의 시초인 멘델의 법칙부터 인간 게놈 프로젝트, 복제 양 돌리의 탄생, 크리스퍼 기술까지 생명공학의 연대기를 파노라마처럼 펼쳐 보인다. 생명공학의 연대기를 흥미로운 이야기는 물론 시각 자료와 함께 소개해 쉽게 이해할 수 있다.

유전자를 통해 미래 과학 기술을 만난다

지금은 우리에게 익숙한 유전자 검사와 PCR 검사는 사실 오랜 연구 개발을 통해 일반인들이 사용할 수 있는 기술이 되었다. 이 책에서는 최신 유전 기술과 연구 사례를 알차게 소개해 의학‧농학‧환경공학 분야에 혁신적인 기술을 접하는 기회를 제공한다. 따라 읽으면서 폭넓은 과학적 지식은 물론 미래를 보는 통찰력까지 키울 수 있다.

유전 기술을 입체적으로 탐구한다

이 책에서는 유전학의 발전과 함께 기술의 안정성과 윤리 문제도 소개한다. 기술 발전의 이면에 위험성을 알아보면서 유전 기술에 대해 입체적인 시각을 가질 수 있도록 돕는다. 기술의 다방면을 탐구하며 과학 기술의 이점과 기술의 올바른 사용법을 생각해 볼 수 있어 과학 기술의 시대 현명한 선택을 내릴 수 있도록 도와준다.

누구나 쉽고 재미있게 유전자와 친해진다

어렵고 딱딱한 과학 이야기에서 벗어나 누구나 쉽게 유전자를 이해하고 가까워질 수 있도록 구성했다. 최근 논란이 된 반려동물 복제 이슈, 유명 배우의 유방 절제 이야기 등 흥미로운 내용으로 유전자 기술과 연구 내용을 소개해 쉽고 재미있게 유전자와 친해질 수 있다. 미래 세대 주인공이 될 학생들도 21세기를 주도할 생명공학과 친숙해지며 미래를 설계하는 데 도움이 된다. 

이영일

전북대학교 농과대학에서 학·석·농학박사 학위를 받았고, 한국원자력연구원 책임연구원으로 근무하며 40여 년간 돌연변이를 연구했다. FAO/IAEA 국제공동연구·자문역을 수행했으며, 뉴서울종묘 기술연구소 소장, 한국식물생명공학회 회장, 한국육종학회와 한국작물학회 부회장을 역임했다. 현재 (사)과학관과 문화 수석연구위원, (사)대덕원자력포럼 자문위원, (사)과우회 부회장, 국립과천 과학관 해설위원을 맡고 있다.

저서로 <돌연변이 세상을 바꾸다>가 있다. 돌연변이 기초, 돌연변이 육종, 식물조직 배양연구 등 의 연구 주제로 250편의 논문을 국내외 학술지에 발표했다. 

저자의 말 • 2

추천사 • 6

시작의 글 • 10

1장 신비한 수수께끼, 유전자의 정체를 밝히다

1. 유전자는 어떻게 나를 만드는가

유전법칙을 발견하기까지 • 24

DNA의 비밀을 밝히다 • 28

2. 유전자를 알면 내가 보인다

머리는 좋은데 공부를 못해요 • 34

하루 4시간만 자는 ‘에디슨 수면법’ 괜찮을까? • 40

현대인의 고민, 탈모는 유전인가 • 44

물만 먹어도 살이 쪄요 • 48

3. 유전자 감식 기술 어디까지 왔나

읽어버린 자식을 찾습니다 • 54

범인이 남긴 아주 작은 흔적, DNA • 57

세계에서 인정받은 한국 DNA 감식 기술 • 59

2장 유전자 변이는 왜 생기는 걸까?

1. 인간은 슈퍼 돌연변이다

100% 똑같은 유전자는 없다 • 65

돌연변이의 발견 • 72

영장류가 호모 사피엔스로 진화하기까지 • 75

인간만 가진 언어 구사 능력 • 79

2. 살아남은 유전자 이야기

무리를 떠나는 수컷 • 82

개의 형태는 왜 이렇게 다양할까? • 88

3장 새로운 유전자 혁명

1. 인간 DNA를 해독하다

게놈지도가 만들어지기까지 • 94

인간 게놈 프로젝트 • 100

포스트 게놈 시대의 삶 • 104

인간 게놈 프로젝트 이후 연구 방향 • 106

2. 후성유전학 전성시대

세상에 쓸모없는 유전자는 없다 • 108

생체시계와 유전질환을 조절하는 정크 DNA • 112

정크 DNA를 이용한 유전자 치료 • 115

3. 생명과학, 인류의 희망이 되다!

인류를 구한 불멸의 세포, 헬라 • 120

유전자 가위, 크리스퍼 • 124

인공합성 생명체, 드디어 모습을 드러내다 • 128

합성생물학으로 인류의 난제를 해결할 수 있을까? • 132

DNA 분석을 발전시킨 PCR • 134

4장 체세포 복제와 인간 수명 이야기

1. 인간 수명 연장의 끝은 어디인가

노화와 수명을 결정하는 텔로미어의 비밀 • 142

무엇이 자연 수명을 지배하나? • 146

인간 수명 연장과 유전자 조작의 윤리적 의미 • 150

2. 아빠 없이도 복제가 가능하다!

일란성 쌍둥이처럼 꼭 닮은 체세포 복제 • 152

생물의 생존 전략, 유성생식 •155

세상에서 가장 유명한 동물, 복제 양 돌리 • 158

우리 집 강아지도 복제하는 시대 • 160

3. 줄기세포의 놀라운 잠재력

무엇이든 될 수 있는 만능 줄기세포 • 164

썩은 발가락도 되살리는 줄기세포의 힘 • 169

5장 난치병은 정복할 수 있을까?

1. 질병 예방과 치료에 유전자는 어떻게 활용되는가?

유명 여배우가 유방을 절제한 이유 • 177

유전병 예방을 위한 유전자 검사의 장점 • 181

ADHD의 비밀을 밝히다 • 183

암세포만 찾아 싸우는 유전자 치료제 • 185

2. 급증하는 치매, 유전공학으로 치료하다

천둥의 신 ‘토르’도 두려워하는 치매 • 188

치매 유전자의 유전 패턴 추적 • 194

치매와 멀어지는 법 • 196

3. 맞춤 치료를 위한 유전자 활용

젊어서 더 위험한 당뇨병 • 200

희귀 질환 유전자 치료 현황 • 204

치명적인 췌장암도 고칠 수 있다 • 209

6장 100억 인구의 지속 가능한 먹거리를 위해

1. 인류의 먹거리는 어떻게 만들어졌나?

인간이 선택한 돌연변이 작물 • 214

바나나가 없어지는 날이 온다 • 219

2. 돌연변이, 진화의 근원이 되다

백만분의 일의 확률, 자연돌연변이 • 222

인위돌연변이 연구의 시작 • 227

국내 돌연변이 연구의 출범 • 231

3. 유전자 혁명과 미래 먹거리 해결

유전자 변형 식물의 개발과 상품화 • 236

계속되는 안전성 검사 • 239

유전자 변형 식품의 발전 • 244

꿀벌이 사라지고 있다 • 249