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멘델의 유전법칙 발견
요즘은 의학이 발달하여 머리카락 한 올만 가지고도 누가 누구의 자식인지를 구별해낸다. DNA 유전자 감식에 의해서다.
이런 결과의 시발점은 멘델이 유전의 법칙을 발견하고부터의 일이다.
그렇다면 멘델은 어떻게 해서 유전의 법칙을 발견하게 되었을까?
체코슬로바키아의 작은 마을에 그레고오 요한 멘델이라는 소년이 있었다.
그의 아버지는 원예에 흥미가 있어 채소와 꽃 등의 식물을 가꾸었는데, 멘델 또한 식물에 관심이 많아 아버지의 일을 도왔다.
멘델은 수사가 되려고 신학교에 진학했고, 후에 수도원의 도움으로 오스트리아의 빈 대학에 유학하는 동안 자연과학의 여러 분야를 수학한 다음 브르윈에 돌아와 중학교 교사가 되었다.
그가 살고 있는 수도원의 넓은 정원에는 많은 꽃들이 저마다의 맵시를 뽐내며 아름답게 피어 있곤 했다.
“오! 정말 예쁘군, 이 꽃은 빨강, 노랑 색도 곱지만 흰색이면 더 좋은 텐데.”
그는 여러 가지 다른 모양의 색상을 가진 꽃을 재배하고 싶어 식물의 종자에 대한 연구를 시작했다.
당시에는 새로운 성질을 가진 꽃이나 나무, 가축 등을 만들려면 암수를 교배하여 좋은 성질만 다음 대에 전해지도록 하는 교잡법이 있었다. 그리고 사람들은 키가 큰 아버지와 키 작은 어머니 사이에서 태어나는 자녀는 모두 중간키가 된다고 믿고 있었는데 아직 증명되지 못했다. 유전에 관해 연구하는 학자들은 많았지만 복잡한 성질을 한꺼번에 연구하려고 했기 때문에 모두 실패한 탓이다.
멘델은 유전에 관한 실험에 하기 위해 완두콩을 선택했다.
‘다른 꽃들의 꽃가루가 제멋대로 와서 붙을 염려가 없는 완두콩이 좋겠어, 우선 키 큰 것과 작은 씨앗부터...’
키 큰 것과 작은 것의 꽃가루받이를 시켜본 결과 키가 큰 완두콩이 생겼다. 그런 다음에는 키 큰 완두콩을 제꽃가루받이 종자로 만들어 보았다.
‘키 큰 것 3개, 작은 것이 1개라...’
그가 몇 번이고 같은 실험을 되풀이했지만 1대에서는 키 큰 것이 생기고, 다음 대에서는 큰 것과 작은 것이 3대 1의 비율로 정확하게 나타났다.
‘색깔은 녹색이 우성이고, 노랑색은 2대에서 열성으로 나타나는데....’
멘델은 온갖 실험을 8년간 계속하며 그가 처음에 고른 일곱 쌍의 대립 형 성질은 서로 연관성 있게 유전되는 것이 아니라, 서로 관계없이 독립적으로 유전한다는 사실을 확인하게 되었다.
1865년, 멘델은 그간의 연구 결과를 브르윈의 박물학회에서 ‘잡종식물의 연구’라는 제목으로 발표했다.
그러나 완두콩을 통해 ‘유전에는 규칙적인 법칙이 있다는 것’을 처음으로 밝힌 그의 연구는 묵살되어 버렸다.
‘답답하군, 때를 기다릴 수밖에.’
묵묵히 세월은 흐르고 멘델은 수도원의 원장이 되어 말없이 일했다.
“하나님께서 날 부르시는 것 같아”
“원장님!”
그가 죽음을 맞는 순간까지도 그의 연구는 학계에서 인정을 받지 못했다.
그리고 그가 세상을 떠난 지 15년이 지난 1900년, 유전의 법칙은 다시 세상에 알려지게 되어 가치를 인정받게 되었다.
유전의 연구는 이때부터 급속히 발전하여‘멘델의 법칙’으로 부르게 되었는데, 그 대표적인 것은 우열의 법칙, 분리의 법칙, 독립의 법칙으로 구분된다.
우열의 법칙은 잡종 1세대에서는 우성의 성질만 나타나고, 잡종 2세대에서 우성, 열성의 성질로 분리된다.
독립의 법칙은 각각의 대립형질은 하나로 연결된 것으로 유전하는 것이 아니라 따로따로 유전하며 특별한 경우에만 적용된다는 것이 밝혀졌다.
이에 따라 유전학이 탄생되었고, 유전학은 세포학, 생화학 등과 결부되어 DNA 분자구조의 해명과 동시에 유전자 감식을 설명할 수 있게 발전된 것이다.
글 : 왕 연 중
(한국발명문화교육연구소 소장, 영동대학교 발명특허공무원학과 겸임교수)
(이메일 : wangyj39@dreamwiz.com 전화 : 011-890-8578 )
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