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옛날부터 학자들은 자식이 부모를 닮는 유전현상을 이론적으로 설명하기 위하여 여러 가지 가설을 내세웠다. 원자론의 데모크리투스는
판겐(pangen)이라는 입자가 부모에서 자식으로 전해진다고 믿었다. 진화론을 주장한 다윈은 어떤 종의 특징을 결정하는 무엇인가가 다음 세대로
전달된다는 것은 알았지만 그것이 무엇인지는 자세히 몰랐다. 단지 그러한 것을 제뮬(gemmule)이라고 불렀다.
그런데
다윈과 거의 같은 시대에 지금의 체코슬로바키아 지방의 Brno 수도원에서 기거하던 멘델(Gregor Johann Mendel ;
1822-1884)이라는 수도사가 오늘날 유전학의 기본이 되는 중요한 법칙을 발견하게 되었다. 유전학의 아버지라고 불리는 멘델은 1856년부터
1862년까지 수도원의 뜰에 여러 가지 완두콩을 심고, 식물교잡에 관한 실험을 하였다. 그의 실험은 주름진 완두와 둥근 완두를 교배시키는
것으로부터 잡종 제2대를 검정 교배해 보기도 하였다. 또, 완두의 씨 모양외에도 씨껍질의 색, 떡잎의 색, 꽃의 위치, 콩깍지의 모양, 콩깍지의
색, 줄기의 키에 대해서도 교잡실험을 하였다. 멘델은 이러한 실험을 통계적으로 정리하면서 완두의 유전에 일정한 법칙이 있음을 알게 되었다. 그가
알아낸 법칙은 다음의 세 가지 법칙이다.
우열의 법칙 : 생물의 특징을 나타내는 형질에는 우성과 열성이 있는데, 우성과
열성이 같이 있으면 우성만이 발현된다.
분리의 법칙 : 한 쌍의 대립유전자인 우성과 열성은 자손에 전해질 때 분리된다.
독립의 법칙 : 다른 형질을 나타내는 유전자들은 서로 독립적으로 행동한다. 예를 들면 완두콩의 모양을 결정하는 유전자와
색깔을 결정하는 유전자는 서로 독립적으로 작용한다.
이들 법칙은 1900년 네델란드의 드 프리이스(Hugo de
Vries), 독일의 코렌스(Karl Corrence), 오스트리아의 체르마크(Erich Tschermak)가 재발견한후 지금의 이름이 붙여지게
되었다. 이러한 법칙성을 설명하기 위하여 멘델은 완두콩의 형질을 결정하는 본질이 있다고 생각했으며, 그 본질을 오늘날 유전물질이라고 부른다. 이
유전물질을 입자성의 한 쌍의 유전인자라고 가정하면 자손에서 관찰되는 형질의 분포(유전 양식)가 잘 설명된다는 것을 알았다. 물론 멘델은 그
유전물질의 정체는 알지 못하였다.
오늘날은 유전자의 본질을 잘 알고 있기 때문에 이것이 그다지 훌륭한 생각이라 믿어지지
않을지도 모른다. 그러나 멘델이 살았던 당시의 사람들은 생물의 특성은 마치 액체로 된 물감을 뒤섞는 것처럼 섞여서 자손에게 전달된다고
생각하였다. 피가 유전물질이라고 생각하는 사람도 있었다. 그리고 흰색 종과 검은색 종의 교잡은 회색 종을 생산한다고 생각하였다. 그러나 실제로는
흰색종이나, 검은색 종 또는 점박이종이 나온다. 왜 그럴까? 생물의 특성을 결정하는 유전인자는 물처럼 연속적인 성질을 갖는 것이 아니고
구슬처럼 입자적인 불연속적인 성질을 갖기 때문이다. 멘델의 관찰결과는 유전자를 입자와 같은 것으로 생각하면 매우 잘 설명되는 것이었다.
멘델의 유전법칙은 물리학에서의 원자론과 같은 것으로 생물유전의 기본적인 입자를 유전자로 생각한 것이다. 이것은 당시의 유전에
대한 사회의 통념을 뒤집은 혁명적인 생각이었지만 당시에는 아무도 그것을 이해하지 못했던 것이다. 멘델은 8년에 걸친 실험결과를 정리하여
1865년 2월과 3월 두 차례에 걸쳐 체코슬로바키아와 모라비아의 브륀에서 개최된 자연과학사협회 정기회의에서 "식물의 교잡에 관한 실험"이라는
제목으로 이 내용을 발표하였다. 다음해 이것은 동학회의 잡지에 발표되었고, 그 잡지는 유럽각지의 도서관에 비치되었다. 그러나 그 중요성을
이해하는 사람은 없었다. 이 대발견은 20세기가 되어 구체적인 유전물질이 알려질 때까지 아무도 알아주지 않았다. 앞서 언급한 것처럼 1900년이
되어 세 명의 식물학자가 각각 독자적으로 거의 동시에 멘델의 법칙을 재발견할 때까지 그의 업적은 35년 동안 도서관에 잠들어 있어야 했다.
멘델의 유전법칙의 의의는 유전의 법칙을 밝혔다는 것에 그치는 것이 아니고, 생물학을 보다 객관적인 과학으로 확립시켰다는 데에
있다. 이미 물리학은 갈릴레오에 의하여 정량적이고 객관적인 과학으로 자리를 잡았다. 화학도 연금술에서 벗어나 아보가드로 등이 분자의 개수 등을
측정하는 방법이나 여러 가지 화학물질의 양을 정밀하게 측정하여 화학의 법칙이 세워지고 있었다. 그러나 생물학은 그저 여러 가지 생물들을
관찰하고, 그 표본을 만들고 정리하는 박물학에 지나지 않았다.
그러나 멘델이 생물학에 수학적 분석법을 도입함으로써
생물학이 보다 객관적인 과학으로 자리를 잡은 것이다. 생물학은 단순히 여러 가지 생물들의 생활상을 관찰한 결과를 기록하는 학문에서 관찰결과로부터
법칙을 찾아내고, 그 법칙을 바탕으로 직접 관찰할 수 없는 새로운 사실을 추측할 수 있는 과학으로 거듭나게 된 것이다.
[참고
자료] www.ilovedna.co.kr
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