유인원과 유전체 정보 > Genetics

역자의 글

생명체는 끊임없는 진화의 결과로 다양한 생물종이 탄생하는데, 진화는 오랜 시간에 걸친 한 생물 집단 내에서의 유전자들의 변화이며, 시간에 따라 생명체는 끊임없이 변화한다. 지구상의 생명의 시작 단계로 거슬러 올라가면, 모든 생명체들은 결국 오랜 과거에 동일 조상일 것이다. 진화의 핵심 원동력은 유전자 중복에 있다. 유전자는 단순한 유전자에서 중복되면, 그 단순한 유전자의 성질을 가지고 있지 않다.

중복된 유전자는 변화하기 때문이다. 즉, 중복된 유전자는 끊임없이 변화한다. 변화를 통해 고유한 유전자의 특성에서 새로운 유전자의 특성을 갖는 것이 곧 ‘진화’이다. 인간을 포함한 영장류에서 진화가 왜 중요할까? 그 해답을 이 책에서 하나씩 답을 얻을 수 있을 것이다.

지구상 다양한 생물개체 중에서도 영장류는 6천 500만 년 전에 탄생되었다. 진화과정 동안 레트로바이러스의 생식세포 감염을 통한 점진적 감염으로 원숭이류의 유전체 내에 이동성 유전인자로 자리 잡아 오늘날까지 거듭 진화하고 있다. 이들은 오늘날 생명과학의 발달로 그 기능 및 중요성이 하나씩 밝혀지고 있다. 이동성 유전인자는 생명 진화 및 계통의 바탕이 된 조절 암호의 핵심인자이며, 생명의 기원 및 유전자의 생명기능을 조절한다는 것이다.

인간과 침팬지의 유전자의 차이는 1%라고 한다. 그런데 왜 인간과 침팬지가 크게 다를까? 이는 인간과 침팬지의 뇌에서 발현하는 유전자 차이에서 볼 수 있다. 인간은 뇌에서 발현하는 유전자들이 침팬지에 비해 다수로 존재한다는 것이다. 만약, 침팬지의 뇌에서 유전자 발현 양상이 늘어난다면 침팬지의 반란이 일어날지도 모른다. 이러한 진화적인 개념을 잘 이해하면, 오늘날 풀 수 없는 질병들을 하나씩 풀어나갈 수 있다. 즉, 진화를 연구하면 질병도 해결할 수 있다는 것이다.

이 책은 인간 유전체 정보의 분석으로 침팬지, 고릴라, 오랑우탄, 원숭이와 무엇이 같고 다르며, 인간만이 가지는 특징은 무엇인가? 인류의 진화 과정에서 획득한 것은 무엇인가? 인류의 진화는 어떻게 진행되어 왔던가? 등의 많은 궁금한 내용을 인간 중심으로 유전자 정보 분석, 화석 데이터 비교분석으로 풀어 나가고 있다. 따라서, 이 책은 인류진화학 및 영장류진화학 관점에서 재미있는 알맹이 있는 내용들을 소개하고 있어, 21세기 생명과학 시대에 우리가 알아야만 하는 중요한 지식과 정보를 제공한다라고 할 수 있겠다. 이 책의 번역은 우산의료재단 형주병원 주명진 원장님의 추천과 지원으로 이루어졌으며, 출판되기까지 부산대학교 유전체정보연구실 MPL멤버 및 범문에듀케이션의 유성권 사장님, 이재선 부장님, 윤희영 차장님의 적극적인 도움으로 완성되었기에 이 자리를 빌려 깊은 감사를 드리는 바이다.

2016년 1월 원숭이 해를 맞이하여

금정산 기슭에서

김 희 수

유인원과 유전체정보

역자 소개

김 희 수 (부산대학교 생명과학과 교수)

학 력

부산대학교 자연과학대학 생물학과 이학사

부산대학교 대학원 생물학과 이학석사

일본 교토대학 영장류연구소 이학박사

경 력

이스라엘 와이즈만 연구소 분자유전학과 연구원

영국 옥스퍼드대학 원포드병원 분자신경정신과 연구원

일본 국립유전학연구소 생명과학DDBJ연구센터 초빙교수

영국 옥스퍼드대학 존레드크립병원 분자의학연구소 초빙교수

부산대학교병원 의생명연구원 겸임교수

한국생명공학연구원 국가영장류센터 겸임연구관

농촌진흥청 국립축산과학원 겸임연구관

부산대학교 유전공학연구소장

저서 및 역서

유전체학 (범문에듀케이션)

진화학 (월드사이언스)

생명의 프린키피아 (부산대출판부)

영장류 연구의 최전선 (월드사이언스)

생명과학-원리와응용 (탐구당)

생명과학의 원리 (월드사이언스)

침팬지에게 말을 가르치다 (웅진주니어)

원저자

저자인 Eugene E. Harris는 City University of New York의 생명과학과 지질학 교수이자, New York University에서 인류 기원 연구를 지속적으로 하고 있다.

책소개

2011년 과학자들은 마침내 인간 유전체 서열 전체를 밝혀내었고, 이 위대한 발견으로 우린 유전체 여행을 시작 할 수 있었다. 그때부터 우리는 놀라운 속도로 인류의 여러 영장류 친척들의 유전체 전체 서열을 밝혀냈다. 침팬지(2005)와 보노보(2012), 오랑우탄(2011), 고릴라(2012) 그리고 짧은 꼬리 원숭이(2007)의 유전체는 이미 확인되었고 다른 영장류 유전체 확인 또한 진행 중에 있다. 연구자들은 언제 그리고 어떻게 우리가 진화하였는지에 대한 오랜 질문에 답하기 위해 가깝게 연관된 종들과 비교하며 우리의 전체 유전체 역사를 풀어내기 시작했다. 처음으로 우리는 유전체 안에서 우리들의 조상을 찾을 수 있었고, 그렇게 함으로써 우리의 진화적 과거에 대한 새로운 정보들을 수집하게 되었다.

유인원과 유전체정보의 저자인 분자 인류학자 유진 E. 해리스는 현재까지의 완전한 인류 유전체와 인류를 보여준다. 이 책은 집단 유전학의 관점에서부터 단순한 면에까지, 그들의 원천이자 인류의 근원인 우리들의 초기 인류 조상들을 추적하였고 유전체 과학자들이 현재 대답하기 위해 작업중인 아주 흥미로운 질문들을 해명하였다. 예를 들어, 높은 레벨의 인류와 아프리카 유인원의 유전자 계통 부조화는 우리들의 공통 조상으로부터 각자의 분립은 무엇을 말해주는가? 유인원으로부터 우리들의 분립은 빨랐던가 느렸던가? 그리고 언제, 왜 일어났는가? 어디서, 언제 그리고 어떻게 우리 현대 종은 진화했는가? 유전체를 거슬러 우리들의 크고 복잡한 뇌와 언어 능력들의 유전체적 뒷받침들을 우리들은 어떻게 찾았는가? 우리들은 어떻게 높은 고도에서의 삶과 유당부하, 질병에 대한 저항력 그리고 우리들의 다른 피부색소침착에 대한 유전체적 근거들을 찾을 수 있는가? 어떻게 그리고 언제 네안데르탈인들과 최근에 아시아에서 발견된 고대 데니소바인들이 교배하였는가? 저자는 생기 넘치고 빈틈없는 인류 진화의 역사를 전달하기 위해 폭 넒은 영장류의 진화를 대해 연구하였다. 유인원과 유전체정보는 현재까지 유효한 인간 유전체에 대해 가장 완벽하게 논하였다.

추천사

“유인원과 유전체정보는 DNA 연구를 통해 밝혀진 인간 진화에 대한 놀라운 이야기를 말해준다.

저자는 인간과 다른 영장류의 DNA의 차이점을 연구한 보기 드문 인류학자이고, 최근까지 진행되어온 유인원과 인간의 DNA 유전체를 상세하고 재미있게 비교해 주었다. 즐거운 가운데 깨우침을 주는 책이다.”

조디 헤이(Jody Hey)

미국 템플 대학교 Computational Genomics and Genetics 센터장 및 교수; Genes, Categories, and Species의 저자

“저자는 명쾌한 문체로 우리들의 진화적 역사와 자연에서의 우리들의 거주지, 그리고 우리가 어디로 향하고 있는지에 대해 보다 더 쉽게 이해할 수 있도록 최근까지의 유전체적인 연구에 대해 포괄적으로 설명해 주고 있다.”

도날드 요한슨(Donald Johanson)

Virginia M. Ullman 재단 인류 기원과 학과장 및 미국 애리조나 주립대학의 인류 기원 연구소 설립자

“최근까지 알려진 방대한 양의 유전 정보를 이해시킨다는 것은 어마어마하고도 어려운 일이다. 다행스럽게도, 이 책은 간결하고 유전체 분야의 인간 진화에 대해 친절하게 설명해주고 있다. 저자는 세월의 흐름에 따라 어떻게 인간들이 진화하였는지, 어떤 유전자들이 인간에게 가장 가까운 종이고 멸종된 종들과 어떤 것이 다르게 구별되는 지에 대해 어려운 유전학이나 유전체학의 전문용어를 사용하지 않고 쉽게 설명해 준다.”

다니엘 리버맨(Daniel Lieberman)

하버드 대학교 인류 진화 생물학과 학과장; The story of the human body: evolution, health, and disease의 저자

유전체학의 시대에서 이 책은 인류 진화에 관심 있는 모두가 꼭 사야 할 책이다. 저자는 우리의 과거에 대해 이해 할 수 있는 가장 기본적이고 강력한 증거가 바로 유전체라는 것을 여러 가지 접근법을 통하여 이해시켜준다. 침팬지와 원시 호미닌들은 그들이 분열한 후 교배를 한 것 인지 아닌지, 첫 인류 인구의 몸집은 어느 정도였는지, 나쁜 유전자들이 현대 인류에 이르러 어떤 좋은 유전자들로 변화 되었는지, 왜 고생물학자들과 유전학자들이 진화계통수를 두고 싸우는지에 대해 알고 싶다면, 바로 이 책이 당신의 궁금증을 풀어 줄 것이다. .

진-자큐스 허블린(Jean-Jacques Hublin)

Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology의 인류 진화학 학과장

역자의 글 iii

감사의 글 v

서문 vi

그림과 표 xii

1. 원숭이의 겉모습은 착각을 일으킬 수 있다 1

2. 밀림 영장류의 많은 계통수: 인간과 가장 가까운 유인원을 찾기 위한 DNA 탐구 15

3. 위대한 헤어짐: 침팬지와 인간은 언제, 어떻게 헤어진 것인가? 41

4. 과거의 개체군 파괴 69

5. 인간이라는 것에 대해 유전체 정보는 무엇을 말해 줄 수 있는가? 95

6. 현대 인간 유전체의 기원 123

7. 지속적인 진화 여행 149

8. 사촌과의 키스–고대 유전체 안의 단서 175

에필로그 207

용어 사전 211

참고문헌 215