히읗

옥수수 알갱이 색깔이 다른 충격적인 이유

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버터를 발라 구워 먹어도 맛있고
치즈와 함께 구워 먹어도 맛있고
그냥 쪄 먹어도 맛있는 옥수수

노란 알갱이가 빼곡히 박혀있는 옥수수를 보고 있으면
어떻게 요리해서 먹을까 하는 생각이 절로 듭니다

그런데 때로는 노란 알갱이 사이로
거뭇거뭇 한 알갱이가 한두 개씩 있는 옥수수도 있습니다

물론 상한 건 아니기 때문에 크게 걱정되진 않지만
색깔이 달라 약간 찝찝함이 있긴 합니다

옥수수 알갱이가 노란색이 아니라 다른 색인 이유는 무엇일까요

1902년 미국에서 태어난 바버라 매클린톡은
어렸을 때부터 공부하는 것을 좋아했는데
그중에서도 유전학에 관심이 많았습니다

하지만 당시에는 여성에게 공부를 시키지 않는 사회였는데
특히 유전학은 여성이 접근할 수 없는 절대적인 영역이었습니다

하지만 그녀는 포기하지 않았고
1919년 코넬 대학교에 입학한 뒤
1927년 식물학 박사 학위를 따내는데 성공했습니다

그녀는 1920년대 후반부터 옥수수를 연구하기 시작했는데
노란 알갱이 사이에 어떻게 다른 색 알갱이가 나타나는지에 대한 연구였습니다

옥수수의 이런 특징은 유전자에 담겨있는데
이 당시에는 유전자가 자리를 지키며
담겨있는 유전정보를 그대로 발현한다는 게 정설이었습니다

그런데 바버라는 옥수수를 연구하다
마치 점프를 하는 것처럼 이리저리 움직이는 유전자를 발견했습니다

심지어 이 유전자가 다른 곳에 자리를 잡으면
유전정보가 바뀌게 된다는 것도 알아냈습니다

그녀는 이런 유전자를 트랜스포존이라고 불렀습니다

트랜스포존은 크게 두가지로 나눌 수 있습니다

자신의 유전정보가 담긴 복제 DNA를 만들어
다른 곳으로 이동하는 트랜스포존과(class I)

원래 위치에서 스스로 떨어져 나와
다른 곳으로 이동하는 트랜스포존입니다(class II)

트랜스포존은 점프하듯 다른 곳으로 옮겨 다니기 때문에
점핑 유전자라고 부르기도 합니다

새로운 곳에 자리를 잡은 트랜스포존은
아무것도 하지 않고 가만히 있거나
자신의 유전정보를 발현시키거나
원래 있던 유전자의 유전정보를 변화시키는 작용을 합니다

유전정보가 변화하면 돌연변이가 나타나는데
옥수수 알갱이의 색깔이 바뀌는 것도 이런 이유 때문입니다

노란색으로 발현되어야 할 옥수수 유전자에
트랜스포존이 자리를 잡아 유전정보를 변화시키면
알갱이의 색깔은 노란색이 아니라 다른 색으로 바뀌게 됩니다

바버라 매클린톡은 1950년
이런 내용을 담은 논문을 학계에 발표했습니다

하지만 그녀의 연구 결과는 철저하게 무시당했죠
유전자가 움직인다는 것을 아무도 믿지 않았습니다

바버라는 이번에도 포기하지 않았습니다
자신이 옳다는 것을 증명하기 위해 끊임없이 연구했습니다

1970년대 바버라의 연구 결과가 다시 주목받기 시작했습니다
옥수수뿐만 아니라 대부분의 동물과 식물에도
트랜스포존이 있다는 사실이 밝혀졌기 때문이죠

심지어 인간에게도 트랜스포존이 있습니다

보라색 나팔꽃 사이 흰색 나팔꽃이 피는 것도
인간이 암에 걸리는 것도
트랜스포존 때문입니다

이런 이유 때문에 발견 초기엔 트랜스포존을 유해한 유전자로 분류했지만
현재는 조작을 통해 필요한 유전정보를 발현시킬 수 있는
중요한 매개체로 사용하고 있습니다

이것으로 유전학에 대한 한계를 극복하고
새로운 약을 개발할 수 있을 것으로 생각하고 있습니다

닐 슈빈의 책 자연은 어떻게 발명하는가에는
옥수수 점핑 유전자에 대한 자세한 내용이 담겨있습니다

또 공룡이 깃털을 가지고 있는 이유
걸어 다니는 물고기의 탄생
바이러스 덕분에 똑똑해진 인간처럼
진화에 대한 내용을 쉽고 재밌게 풀어주기도 합니다

금덩어리 분들의 많은 관심 부탁드리겠습니다

1970년대 후반 트랜스포존의 존재를 인정한 뒤부터
바버라 매클린톡 역시 인정받기 시작했습니다

1979년에는 미국 하버드 대학에서 명예박사 학위를 줬고
1983년에는 노벨생리의학상을 받기도 했습니다

그녀가 트랜스포존을 발견하고 30년이 지난 뒤에 말이죠

바버라 매클린톡은 노벨상 때문에 유명 인사가 되어
오히려 피곤해졌다고 말하며 여생을 보내다
1992년 세상을 떠났습니다

가족끼리 하는 결혼은 왜 금지되어 있을까

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부모와 자식 관계 혹은 나와 사촌의 관계
삼촌, 이모와 조카 관계처럼
촌수가 가까운 관계를 근친이라고 합니다

근친 간에 성관계를 하면 근친상간이라고 하고
근친 간에 결혼을 하면 근친혼이라고 합니다

우리나라에서는 근친혼
즉 가족끼리의 결혼이나 친척과의 결혼은
법적으로 금지되어 있습니다

그런데 아무리 가족이라고 해도
서로가 사랑하면 결혼할 수 있는 거 아닌가?
하는 생각을 가진 사람들이 있습니다

가족끼리의 결혼은 왜 금지된 것일까요

가족끼리 결혼을 하는 것은 우리나라뿐만 아니라
전 세계적으로 금지되어 있습니다

금지의 가장 큰 원인은 바로 유전자입니다
우리는 부모님의 유전자를 반반씩 물려받게 됩니다

우리의 특징을 결정짓는 유전자는
대립되는 유전자를 가지고 있습니다

머리카락의 색깔이 흑발인 것과 금발인 것
눈동자의 색깔이 흑색인 것과 푸른색인 것
곱슬머리인 것과 생머리인 것이 대표적입니다

아빠에게 흑발 유전자를 엄마에게 흑발 유전자를 받으면
자식은 흑발일 것입니다

아빠에게 금발 유전자를 엄마에게 금발 유전자를 받으면
자식은 금발일 것입니다

하지만 아빠에게 금발 유전자를 엄마에게 흑발 유전자를 받으면
자식은 흑발이 됩니다

반대로 아빠에게 흑발 유전자를 엄마에게 금발 유전자를 받아도
자식은 흑발이 되죠

흑발 유전자와 금발 유전자가 만나면
언제나 흑발 유전자가 발현되기 때문이죠

이처럼 대립되는 유전자가 있을 때
발현되는 유전자를 우성 인자라고 하고
그렇지 못한 유전자를 열성 인자라고 합니다

사람이 걸릴 수 있는 일부의 질병은
유전자가 원인이 되곤 합니다

백색증(알비노), 혈우병, 근위축증 같은 것들이 대표적이죠

물론 우성 인자에 의한 유전병도 있지만
꽤 많은 유전병이 열성 인자에 의해 발생한다고 합니다

신체적 특징과 마찬가지로
유전병도 우성 인자와 열성 인자가 같이 있으면
질병이 발현되지 않습니다

예를 들어 혈우병 같은 경우
원인이 되는 유전자가 X 염색체에 존재합니다
혈우병 유전자가 있으면 열성
없으면 우성입니다

여자의 경우 XX 염색체기 때문에
하나의 X 염색체에만 혈우병 유전자가 있으면
우성 열성이 같이 있으니 보균자가 되지만 혈우병에는 걸리지 않습니다

남자의 경우 XY 염색체기 때문에
X 염색체에 혈우병 유전자가 있으면
열성만 있으니 혈우병에 걸리게 됩니다

아빠는 혈우병을 가지고 있지 않고
엄마는 혈우병 보균자라고 해봅시다

아빠의 X 염색체와 엄마의 혈우병이 없는 X 염색체를 받은 딸은
혈우병에 걸리지 않을 것입니다

아빠의 X 염색체와 엄마의 혈우병이 있는 X 염색체를 받은 딸은
엄마와 같은 혈우병 보균자가 됩니다

아빠의 Y 염색체와 엄마의 혈우병이 없는 X 염색체를 받은 아들은
혈우병에 걸리지 않을 것입니다

아빠의 Y 염색체와 엄마의 혈우병이 있는 X 염색체를 받은 아들은
혈우병에 걸리게 됩니다

여기서 엄마와 둘째 아들이 서로 사랑해
결혼을 하고 아이까지 낳게 되었다고 해봅시다

혈우병에 걸린 사람과 혈우병 보균자 사이에서 나온 아이는
열성 인자를 가지고 태어날 확률이 더 높을 것이고
이것은 세대를 거듭할수록 올라가게 될 것입니다

혈우병은 피가 응고되지 않아 출혈이 한번 발생하면
멈추지 않고 계속되는 병으로

작은 상처만으로도 과다출혈에 의해 사망할 수도 있기 때문에
항상 신경 써야 합니다

게다가 아직까지 치료법이 없기 때문에
혈우병을 가진 아이가 계속 태어난다면
그 집안은 대를 잇는 것이 힘들어질 수도 있습니다

또 다른 예를 들어보죠
만약 아빠가 한 전염병에 약한 유전자를 가지고 있다면
자식 역시 그 전염병에 약할 수 있습니다

이때 아빠와 딸이 결혼을 해 아이를 낳는다면
그 아이 역시 전염병을 이겨내기 힘들 것입니다

이런 상태에서 전염병이 터진다면
이 가족은 한순간에 풍비박산 날지도 모릅니다

결국 유전이 문제라면
아이는 낳지 않고 결혼만 하면 괜찮은 것 아닌가?
하는 생각을 하는 사람들이 있습니다

아빠와 엄마, 누나와 남동생으로 이루어진 가족이 있다고 해봅시다

아빠는 누나를 너무 사랑해 누나와 결혼을 했습니다
남동생 입장에서 누나는 여전히 누나일까요 아니면 엄마일까요

삼촌 입장에서 누나는 조카일까요 아니면 형수님일까요

가족끼리 하는 결혼으로 인해
가족이라는 작은 사회가 붕괴될 수 있습니다

근친혼을 허용한다고 해봅시다
그래서 아빠와 딸이 결혼을 했습니다

이 결혼은 정말 서로가 원해서 한 결혼일까요?
어쩌면 아빠가 아빠라는 감투를 이용해
어렸을 때부터 세뇌시켜온 결과물은 아닐까요?

이런 이유 때문에 가족끼리 결혼은 금지되어 있는 것입니다

민트를 먹고 물을 마시면 시원한 이유

뇌를 채워줄 은덩어리 지식들 은근한 잡다한 지식입니다

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인류가 민트를 발견한 이후부터
민트는 여러 가지 형태로 우리에게 다가왔습니다

아이스크림이나 초코는 말할 것도 없고
이제는 치킨, 소주, 과자에도 들어가며
우리의 식탁을 위협...
하는 것이 아니라 선택지를 높여주고 있습니다

민트를 먹으면 특유의 청량함, 시원함이 느껴지는데
민트를 좋아하는 사람들은 이것 때문에 민트를 먹고
민트를 좋아하지 않는 사람들은 이것 때문에 민트를 먹지 않습니다

그런데 민트는 시원하지 않은 것을 먹어도
이상하게 시원함이 느껴집니다

그리고 민트를 먹고 물을 마시면
분명 시원한 물을 마신 것이 아님에도
시원함이 느껴지는 경우가 있습니다

이런 이유는 무엇일까요

우리 몸에는 온도를 느끼고 변화를 감지해
뇌에 신호를 보내는 온도 수용체가 있습니다

인간은 너무 덥거나 너무 추운 곳에서는 살아갈 수 없기 때문에
온도를 느끼는 것은 아주 중요하다고 할 수 있죠

온도가 15도 이하가 되면 차가움 수용체(TRPA1)가 활성화돼
춥다는 느낌과 함께 고통이 느껴집니다

온도가 15도 이상 25도 이하가 되면 시원함 수용체(TRPM8)가 활성화돼
기분좋은 시원함이 느껴집니다

온도가 42도 이상이 되면 뜨거움 수용체(TRPV1)가 활성화돼
뜨겁다는 느낌과 함께 고통이 느껴집니다

그런데 이런 온도 수용체는 온도의 변화만을 감지하는 것이 아니라
화학물질에도 반응한다고 합니다

대표적인 것이 바로 캡사이신과 멘톨이죠

우리가 민트를 먹으면 청량함과 시원함을 느끼는 이유는
멘톨 때문입니다

멘톨이 몸에 들어오면 멘톨이 시원함 수용체를 자극합니다
그럼 시원함 수용체가 활성화돼
시원하지 않음에도 시원하다는 느낌을 받게 됩니다

이때 물을 마시면 입안에 남아있던 멘톨이 몸으로 들어가
다시 한번 시원함 수용체를 자극하게 되고
이것 때문에 시원하지 않은 물을 마셨음에도
시원한 물을 마신 것처럼 느껴지는 것입니다

즉 민트를 먹으면 시원함이 느껴지는 이유는
멘톨에 의한 착각 때문이라는 것이죠

이처럼 시원함 수용체가 멘톨에 반응한다고 해서
멘톨 수용체라고 부르기도 합니다

양치를 하면서 시원함을 느끼는 것도
파스를 바르면 시원함을 느끼는 것도
같은 이유입니다

멘톨과 반대로 캡사이신의 경우
뜨거움 수용체를 활성화시킵니다

그래서 캡사이신이 들어간 매운 음식을 먹으면
매운맛과 함께 고통과 화끈거림이 느껴지는 것입니다