Mutation / Mutant
[1]
돌연변이(突然變異)
(
突
然
變
異
)는 '
생물체(生物體)
에서
어버이
의 계통(系統)에 없던 새로운 형질(形質)이 나타나
유전(油田)
하는
현상(現象)
'이다.
유전자(遺傳子)
나
염색체(染色體)
의
구조(救助)
에
변화(變化)
가 생겨 일어난다.
유전정보(遺傳情報)가 기록(記錄)된
DNA
가
변이(變異)
해서
원본(元本)
과 달라지는 것을 말한다. 세포분열(細胞分裂) 과정중(過程中) 유전물질(遺傳物質)인 DNA가 복제(複製)되는데, 문제(問題)는 이 과정(過程)이 완벽(完璧)하지 않다. 즉(卽),
오류(誤謬)
가 발생(發生)한다.
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즉(卽) 지금(只今) 이 순간(瞬間)에도 우리
몸
에서는 돌연변이(突然變異)가 발생(發生)하지만, 대부분(大部分) 염기치환(鹽基置換)이나 심각(深刻)할 경우(境遇) 세포자살(細胞自殺) 같은 과정(過程)을 통해 교정(矯正)된다. 하지만 그런 오류(誤謬) 교정(矯正)
시스템
조차 완벽(完璧)한 것은 아니기에 생식세포(生殖細胞)에서 발생(發生)된 일부(一部)의 돌연변이(突然變異)는 자손(子孫)으로 전달(傳達)되기도 한다. 단순(單純) 복제오류(複製誤謬)뿐 아니라 외부(外部)에서
방사선(放射線)
이나 화학물질(化學物質) 등(等)으로 유도(誘導) 돌연변이(突然變異)가 발생(發生)할 수 있다. 특히(特히) 방사선(放射線)은
자연(自然)
상태(狀態)에서도 존재(存在)하며 DNA를 손상(損傷)시켜 돌연변이(突然變異)를 유도(誘導)한다.
이후(以後)
자손(子孫)
에서 발현(發現)된 돌연변이(突然變異) 형질(形質)이
생존(生存)
과
번식(繁殖)
에 유리하거나 적어도 크게 불리(不利)하지 않다면
세대(世代)
를 거듭하면서 점점(漸漸) 더 많은
개체(個體)
에게 나타나게 된다. 물론(勿論) 전혀(全혀) 상관없는 다른 요인(要因)으로 해당(該當) 개체(個體)들이
멸종(滅種)
되지 않는 경우(境遇)에만. 그러니까 일종(一種)의 확률(確率)의 마법(魔法)인 셈이다. 재수(財數)가 좋으면 오히려 돌연변이(突然變異) 형질(形質)이 생존(生存)에 더 유리(有利)할 수도 있고,
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시간(時間)이 지나면 그 돌연변이(突然變異) 형질(形質)이 해당(該當) 종(種)의 일반적(一般的)인 특성(特性)으로 자리잡을 수 있다.
한가지 먼저 기억(記憶)해야 할 것은, 모든 유전자형(遺傳子型)의 변화(變化)들이 특기(特記)할 만한 표현형(表現型)의 변화(變化)
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로 이어지는 것은 아니라는 것이다. 사실(事實) 대부분(大部分)의 유전자형(遺傳子型)의 변화(變化)는 표현형(表現型)에 별다른 영향(影響)을 미치지 못하거나 극히(極히) 미미(微微)한 영향(影響) 만을 미친다. 그렇기에
인간(人間)
의 부모자식(父母子息) 간(間)에도 보통(普通) 수십(數十)에서 백수십개(百數十個) 정도(程度)의 돌연변이(突然變異)는 존재(存在)하지만, 그리고 사실(事實)은
자기(自己) 몸 안의
세포(細胞)
끼리도
돌연변이(突然變異)를 일으키기는 하지만
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, 겉으로는 특별한 변화(變化)를 느끼기 힘든 것이다.
그런데 간혹(間或) 특기(特記)할 만한 표현형(表現型)의 변화(變化)를 일으키는 돌연변이(突然變異)가 나타날 경우(境遇)엔, 픽션과는 달리 생존(生存)에 불리(不利)한 경우(境遇)가 보통(普通)이다. 아니 제대로 태어나면 그나마 다행(多幸)인 수준(水準). 상식적(常識的)으로
자식(子息)
을 낳을 때까지 생존(生存)한(=
자연선택(自然選擇)
에서 살아남은)
부모(父母)
개체(個體)의 경우(境遇)엔 당연히(當然히) 신체(身體) 각부(各部)분들이
톱니바퀴
처럼 서로 정교(精巧)하게 맞물려 돌아가고 있는게 보통(普通)이다. 그런데 그런 부모(父母)와 특정(特定) 부위(部位)가 확실히(確實히) 달라져서 태어난다면, 과연(果然) 그 달라진 부위(部位)가 다른 신체부위(身體部位)와 잘 어울려 돌아갈 확률(確率)이 얼마나 될 것인가? 따라서 이렇게 일정(一定) 수준(水準) 이상(以上)의 변화(變化)를 초래(招來)하는 돌연변이(突然變異)는
생존(生存)
에 불리(不利)해질 가능성(可能性)이 크고, 실제로(實際로) 생존(生存) 자체(自體)에 문제(問題)가 있는 개체(個體)가 나온다.
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그런데 이를 반대(反對)로 말하면 일정(一定) 수준(水準) 이하(以下)의
변화(變化)
는 용인(容認)되기 쉽다는 뜻도 된다. 그리고 이런 작은 변화(變化)(
생존(生存)
과
번식(繁殖)
에 악영향(惡影響)을 주지 않는)들이 세대(世代)를 거듭해 축적(蓄積)되다 보면 결과적(結果的)으로는 큰 변화(變化)를 가져오게 되고 그게 바로
진화(鎭火)
다. 퇴화도(退化度) 진화(進化)의 한 종류(種類)일 뿐이고, 불리(不利)한 돌연변이(突然變異)가 더 많은게 아니라, 일정(一定) 수준(水準) 이상(以上) 급격(急激)한 표현형(表現型)의 변화(變化)를 불러오는 돌연변이(突然變異)가 불리(不利)한 경우(境遇)가 많은 것이다. 대부분(大部分)의 돌연변이(突然變異)는 매우 미세(微細)하기 때문에 딱히 불리(不利)하거나 유리하지 않다. 따라서 얼마든지 변이(變異)의 축적(蓄積)이 가능(可能)하고, 이런 변화(變化)가 축적(蓄積)되다보면 이전(以前)에는 불리(不利)했던 변이(變異)가 더 이상(以上) 불리(不利)하지 않게 된다.
예(例)를 들어 근력(筋力)이 급격(急激)하게 강(强)해지는 변이(變異)가 일어나서 골격(骨格)에 크게 부하(部下)를 주면, 힘을 쓰다가 뼈가 부러지는 경우(境遇)가 많아서 생존(生存)에 불리(不利)해지기 십상(十常)일 것이다. 반대(反對)로 골격(骨格)이 급격히(急激히) 강(剛)해지는 변이(變異)가 일어나면 몸무게가 크게 늘어나지만 근력(筋力)이 받춰주지 못해 매우 느려지니, 역시(亦是)나 생존(生存)에 불리(不利)할 것이다. 따라서
누군가 인위적(人爲的)으로 만들어내지 않는 한(限)에야
이런 개체(個體)가 생겨나진 못할 것이다. 하지만 기존(旣存)의 골격(骨格)이 버텨낼 정도(程度)로 미세(微細)하게 근력(筋力)이 강(强)해지는 정도(程度)의 변이(變異)는 충분히(充分히) 생존(生存)이 가능(可能)할 것이다. 그리고 그런 형질(形質)이 널리 퍼진 뒤에는 기존(旣存)의 근력(筋力)으로 버티기에 살짝 버겁던 수준(水準)의 골격(骨格)을 가지는 변이(變異)도 충분(充分)이 버틸 수 있게 된다. 또 이런 형질(形質)이 퍼지면 역시(亦是)나 살짝 더 강력(强力)한 근력(筋力)을 가지는 변이(變異)에도 버틸 수 있게 되고, 이는 반복(反復)된다. 게다가 아예 특정기관(特定機關)의 역할(役割)이 바뀌기도 한다는 것을 감안(勘案)하면 미세(微細)한 변이(變異)가 반복적(反復的)으로 축적(蓄積)되어 결과적(結果的)으로 매우 큰 차이(差異)를 만들어낼 수 있게 되는 것이다.
다만
세균(細菌)
과 같이 개체(個體)가 곧
세포(細胞)
인 경우(境遇) 돌연변이(突然變異)가 생존(生存)에 유리한 영향(影響)을 주는 경우(境遇)가 종종(種種) 있다. 일반적(一般的)으로 세균(細菌)을 비롯한
원핵생물(原核生物)
은 유전체(誘電體)의 안정도(安定度)가 떨어지기 때문에 외부환경(外部環境)에 보다 민감(敏感)하게 반응(反應)하여 적응(適應)할 수 있다. 대표적(代表的)인 경우(境遇)가 항생제(抗生劑) 내성균(耐性菌)으로, 돌연변이(突然變異)로써 항생제(抗生劑)를 무력화(無力化) 시키는 단백질(蛋白質)을 발현(發現)하는 개체(個體)가 출현(出現)한 뒤, 이 유전자(遺傳子)가 수평전파(水平電波)되어 수많은 세균(細菌)들이 내성(耐性)을 가지게 되었다.
동물(動物)
에서는 한 개체(個體)가 아닌 몸 일부(一部) 세포(細胞)에 이런 변형(變形)이 일어나기도 한다. 아주 대표적(代表的)인 예(例)로 종양(腫瘍)과
암(癌)
이다. 해당(該當) 항목(項目)을 봐도 알겠지만, 일정(一定) 수준(水準) 이상(以上)의 신체(身體) 변화(變化)를 유발(誘發)하는 돌연변이(突然變異)는 정말로(正말로) 특별한 경우(境遇)가 아니고서는 생존(生存)에 유리할 수가 없다. 따라서 엄밀히(嚴密히) 말하면
대부분(大部分)의 돌연변이(突然變異)는
생존(生存)
에 유리하지도, 불리(不利)하지도 않다. 하지만, 일정(一定) 수준(水準) 이상(以上)의
변화(變化)
를 유발(誘發)하는 돌연변이(突然變異)는 생존(生存)에 불리(不利)하기가 쉽다.
고 해야 한다. 쉽게 말해서 오케스트라에서 누군가 삑사리(事理)를 내었을 때 오히려 노래가 듣기 좋아지는 걸 기대(期待)하는 것과 같다는 것.
일반인(一般人)들 사이에서는 돌연변이(突然變異)라고 하면 대부분(大部分) 눈에 띄는 확연(確然)한 변이(變異) 만을 가리키는 것으로 아는 사람들이 많다. 예(例)를 들어 "바람직한
괴물(怪物)
가설(假說)"이 단순히(單純히) 돌연변이(突然變異)에 대(對)한 것이라 생각해서, 그것이 까이기 때문에 돌연변이(突然變異)가
진화(鎭火)
의 주요(主要) 원인(原因)이 아니라고 생각하는 식(式)이다. 사실(事實) "바람직한 괴물(怪物) 가설(假說)"은 단순히(單純히) "돌연변이(突然變異)"에 대(對)한 것이 아니라 "확연(確然)한 변화(變化)를 초래(招來)하는 돌연변이(突然變異)"에 대(對)한 것이다. 쉽게 말해 눈에 띄는 변화(變化)를 초래(招來)하는 큰 돌연변이(突然變異)가 진화(進化)의 원동력(原動力)이라고 주장(主張)하는 가설(假說)인데, 폭풍(暴風)까임 당(當)했다. 위에서 언급(言及)했다시피 그렇게 한 번(番)에 큰 변화(變化)를 초래(招來)하는 돌연변이(突然變異)는 대부분(大部分) 생존(生存)에 불리(不利)하기가 십상(十常)이다. 물론(勿論) 그렇게 큰 변화(變化)를 초래(招來)하지 않는 유전자(遺傳子) 상(上)의 돌연변이(突然變異)들은 지금(只今)도 무수히(無數히) 많이 일어나고 있고,
진화(鎭火)
의 원동력(原動力) 중(中) 하나이다.
사실(事實) 우리의 일상(日常) 속에서도 오늘날까지 내려오는 돌연변이(突然變異)들이 있다. 대표적(代表的)으로
아몬드
[7]
와
벼
[8]
,
옥수수
,
바나나
,
당근
등(等)이 있다.
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