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진화부터 화제의 iPS세포, 백신, 게놈 편집까지
흥미로운 생명과학 이야기

이 책에는 생명과학에 대한 다양한 이야기들이 알기 쉽고 재미있게 쓰여 있다. 고등학교 생물 교과서를 쓰기도 했던 저자는 모든 학생이 생명과학을 좀 더 쉽게 알 수 있도록 하고 싶어 가급적 전문용어를 쓰지 않으면서 최신 생명과학의 핵심을 전달하기 위해 부드러운 구어체로 강의를 했다. 그 강의를 서적화한 결과물이 바로 이 책이다. 이 책을 통해 생명과학을 알아가고 다양한 호기심이 생기길 바란다.

생명과학이란 무엇일까?
생명과학은 동물이나 식물, 미생물을 대상으로 하는 일반적인 생물학과는 다르게 우리에게 무척이나 친숙한 인간의 몸, 그리고 환경이 그 주제다. 인간이 중심이며 의료에 관한 것이 주를 이룬다. 이 책에서는 진화에서 시작해 유전, DNA 감정, 과학적 데이터를 해석하는 방법, 재생의료, 환경, 게놈 편집 식품에 이르기까지 생명과학의 다양한 이야기를 담고 있다.
저자는 특히 즉 최신 학문인 DNA를 이용한 과학에 대해서는 꼭 알아야 한다고 말한다. DNA 기술을 통해 세부적인 구조나 작용 원리, 이를테면 질병의 기전이나 생물이 살아남는 방식 등에 관한 메커니즘이 서서히 밝혀지기 시작했기 때문이다. 이 부분을 확실히 머릿속에 넣을 수 있도록, 유전자와 DNA 기술을 중심에 놓고 알기 쉽게 설명해주고 있다.

지금이 바로 생명과학 강의가 필요한 때
조금씩 그 끝이 보이기 시작하는 코로나19 팬데믹부터 게놈 편집, iPS세포, 유전자 재조합 등 다양한 생명과학 관련 뉴스가 나오고 있다. 용어도 어렵고 개념이 잡히지 않아서 그 의미가 정확히 다가오질 않는다면 이 책이 도움이 될 것이다. 이 책을 통해서 알아두면 살아가는 데 유익한 생명과학의 사고방식을 배워보자.
저자는 이 책에서 생명과학 쪽 용어에 관한 자세한 설명을 다소 생략했다. 생명과학을 배우는 본질은 자신의 건강이나 지구상의 생명을 돌아보는 것이며 사회의 정세나 윤리개념과 무관하지 않음을, 그리고 결코 자세한 전문용어나 공식을 외우는 것이 아님을 생명과학에 익숙지 않은 분들께 알리고 싶기 때문이다.
이 책의 목적 중에는 과학의 발전에 따르는 다양한 문제(방사선의 영향, 게놈 편집과 유전자 재조합, 생명 윤리에 대한 관점의 차이 등)는 피해갈 수 없음을 전하고자 하는 것도 있다. 게다가 우리의 삶에서는 생명윤리가 점점 중요해지기 시작했다. 생명윤리 역시 생명과학의 일부다.
현재 화제가 되고 있는 코로나19나 장기이식 등, 생명윤리는 다양한 상황에서 문제시되고 있다. 생명과학 공부가 무척이나 중요지고 있는 요즘이다. 이 책을 통해서 다양한 생명과학에 대한 논의가 진전되기를 기대해본다.

시작하며

제0장_생명과학 이야기
생명과학이란 무엇일까? | 바이러스나 세균이 숨어 있는 곳 | 감기에 걸리는 이유는 무엇일까? | 컨디션이 나빠지는 이유는 무엇일까? | 면역력은 처음부터 길러져 있다 | 손은 몇 번이나 씻으면 될까? | 마스크는 효과적일까? | 감염되기 쉬운 곳 | 코로나바이러스감염증-19 | 그래프를 통해 알 수 있는 사실

제1장_진화 이야기
인간과 침팬지의 차이 | 인간은 어떻게 태어났을까? | 생물 중의 인간 | 포유류의 진화 | 유전자 배열로 알 수 있는 진화 | 진화는 일정한 방향으로 이루어진다? | 화석만으로는 알 수 없다? | 단 하나의 유전자 변이가 초래하는 결과 | 의외로 느린 인류의 이동 | 진화는 우연의 산물? | 멸종한 네안데르탈인 | 데니소바인의 유전자에 얽힌 수수께끼 | 매머드는 왜 멸종했을까? | 45쪽 문제의 해답

제2장_유전 이야기
유전된다는 것은 무슨 말일까? | 멘델의 발견 -우성의 법칙 | 유전될까? 되지 않을까? | 부모와 닮는 이유는? -우성유전 | 부모와 다른 이유는? -열성유전 | 유전자는 쉬지 않고 일하는 것이 아니다? | 열쇠는 3의 배수 | 같은 증상이지만 다른 원인 | 문제를 보완해주는 다른 유전자 | 기능을 잃는 진화도 있다 | 한 번에 세 가지 질병에 걸리다 | 돌연변이가 자주 일어나는 까닭 | 어머니로부터 오는 유전자가 조금 더 많다 | 정복했는가, 이주했는가 | 인종차별 문제 | 혈족 결혼의 특징 | 결혼할 수 있는지 알아보자

제3장_DNA 감정과 역사에 얽힌 수수께끼
DNA, RNA 단백질의 관계 | DNA 감정으로 가능한 일들 | DNA를 채취하는 방법 | DNA의 개인차 | 질병 유전자의 보유 여부도 알 수 있다 | 유전자 진단의 발달과 과제 | 알고 싶지 않은 사실까지 알게 된다 | 수반되는 윤리적 문제 | 이집트 왕조의 역사 | 정체를 알 수 없는 미라들 | 수수께끼에 싸인 투탕카멘 | 투탕카멘의 어머니는 누구인가

여담_데이터를 해석할 때 주의할 점
데이터에 속지 마라 | 편견이 심어져 있다 | 인과관계와 상관관계 | 전기를 아끼려면? | 콜레스테롤 대논쟁 | 학습능력과의 관계 | 설문조사는 신뢰도가 떨어진다? | 같은 질문에 다른 결과 | 데이터의 신뢰성 | 가짜뉴스가 확산되는 이유

제4장_유전자 재조합과 iPS세포, 백신
인간의 발생 | 재생의료의 현재 | 유전자 재조합과 iPS세포 | 홍역 백신의 접종 | 백신을 모두가 맞으려면

제5장_환경과 생물, 방사능
생물은 어디에서 왔을까? | 환경에 적응한 생물이 살아남는다 | 어떤 개체가 생존에 유리할까? | 먹이의 변화에 따른 적응 | 우연히 발생하는 진화 | 가뭄으로 인한 생태계의 진화 | 생식격리의 발생 | 유전자 발현의 변화 | 인류의 증가 | 지구온난화 | 방사능의 세기와 제염 | 방사선의 무엇이 위험한가? | 어느 정도로 퍼져 있을까? | 방사능은 무엇을 측정하는 것일까? | 시버트란 무엇일까? | 어디서부터 위험할까? | 대지에서 오는 방사선의 양 | 서로 다른 견해 | 방사능을 어떻게 바라보아야 할까

제6장_게놈 편집의 현황
게놈 편집 식품 뉴스 | 게놈 편집이란? | 유전자 재조합과의 차이는? | 게놈 편집과 유전자 재조합과 육종 | 노벨상을 수상한 CRISPR/Cas9 | 인간의 수정란을 대상으로 한 게놈 편집 | 근이영양증이 치유된다? | 게놈 편집이 안고 있는 문제점 | 게놈 편집 식품의 안전성 | 게놈 편집은 조사할 수 없다? | 게놈 편집을 어떻게 바라보아야 할까

마치며

그럼 생명과학에 관한 이야기를 시작해보겠습니다. 일반적인 생물학 이야기와는 다르게 우리에게 무척이나 친숙한 인간의 몸, 그리고 환경이 주제입니다. 이를 통해서 알아두면 살아가는 데 유익한 생명과학의 사고방식에 대해 한번 배워보도록 하겠습니다. 생명과학과 진화에서 시작해 유전, DNA 감정, 과학적 데이터를 해석하는 방법, 재생의료, 환경, 게놈 편집 식품에 이르기까지 다양한 이야기를 해보고자 합니다. 그럼 본격적으로 들어가기에 앞서, 생물학과 생명과학은 어떻게 다른지에 대해 이야기해보죠.
제 0 장 _ 생명과학 이야기

한번 생각해보세요. 화석으로 남지 않는 것도 있잖아요? 그런 부분은 어떻게 하느냐, 이 말입니다. 화석으로 알 수 있는 부분은 골격의 변화입니다. 형태는 알 수 있지만 골격으로 드러나지 않는 변화는 놓치게 될 가능성이 충분하다는 뜻이죠. 몸속의 화학반응 역시 변했을 것입니다. 하지만 그러한 변화는 화석으로 남지 않습니다. 진화를 골격만으로 조사한다는 것은 역시나 문제가 있다는 뜻입니다.
제 1 장 _ 진화 이야기

유전자는 태어나서 죽을 때까지 꾸준히 단백질을 만들어내지는 않습니다. 여러분이 지닌 유전자는 동일하지만 어릴 때와 어른이 되었을 때는 얼굴 생김새까지 모두 다르죠. 이는 각각의 유전자가 어느 특정한 시기에만 작용하기 때문입니다. 아기일 때는 아기일 때 작용하는 유전자가, 나이를 먹었을 때는 그때 작용하는 유전자가 존재하는 식으로 작용하는 유전자가 각기 다릅니다. 하지만 DNA는 쭉 동일한 것이 존재하고 있죠
제 3 장 _ DNA 감정과 역사에 얽힌 수수께끼

의료란 위험성을 웃도는 이익을 얻기 위한 트레이드 오프입니다. 수술도 그렇지 않나요? 수술에는 필히 위험이 따르지만 수술을 하면 치유되는 경우가 많기 때문에 다들 수술을 받습니다. 그런데 백신은 대부분의 사람들이 그 작용을 감지하지 못하죠. 아마도 이익이 따를 겁니다. 하지만 백신 덕분에 질병에 걸리지 않았음에도 자신에게는 아무런 일도 일어나지 않기 때문에 이를 깨닫지 못합니다. 부작용이 발생한 사람만이 손해를 입은 것처럼 느끼게 되죠. 그래서 백신을 거부하는 겁니다. 그러다 부작용이 생긴 사람이 안쓰럽게 여겨지면서 매번 범인 찾기가 시작되죠. 하지만 그건 잘못된 일입니다. 이런 범인 찾기가 벌어져서는 안 됩니다. 부작용을 일으키는 사람은 나올 수밖에 없으니 중요한 것은 그에 대한 대응책이겠죠.
제 4 장 _ 유전자 재조합과 iPS세포, 백신

이 미세 플라스틱을 삼킨 펭귄들이 생명의 위기를 겪고 있습니다. 어떻게든 해야겠죠. 쓰레기봉투를 줄이는 것도 좋지만 쓰레기봉투뿐만 아니라 플라스틱으로 이루어진 모든 제품에 대해 많은 고민이 필요합니다. 이보다 더욱 심각한 문제는 정어리에서 검출된 미세 플라스틱입니다. 물고기를 해부해보면 플라스틱 조각이나 미세한 플라스틱 입자가 검출되고 있습니다. 무서운 일이죠
제 5 장 _ 환경과 생물, 방사능

게놈 편집이란 기본적으로는 그저 유전자를 싹둑 잘라내기만 할 뿐입니다. 유전자 재조합은 다른 생물의 유전자가 도입되므로 엄격한 심사를 받게 되죠. 그에 비해 게놈 편집은 단순히 잘라내는 것에 그칩니다. 싹둑 잘라내면 무슨 일이 벌어지느냐, 인간의 유전자나 동물의 유전자나 모두 마찬가지겠습니다만, 그 부분이 원래대로 수선됩니다. 일단 뭔가에 잘려나가더라도 곧 원래대로 돌아가는 편리한 구조죠.
제 6 장 _ 게놈 편집의 현황