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[마블영화 속 생명공학] 아이언맨 이야기
오피니언 rhdmswl8838 (2019-12-18)
아이언맨
아이언맨 포스터- 출처 네이버 영화

마블 시네마틱 유니버스(이하 마블)의 문을 연 장본인이자 명실상부 최고의 히어로 ‘아이언맨’, 토니 스타크(이하 토니)가 오늘의 주인공이다. 토니는 여러 가지 별명을 가지고 있다. 천재, 백만장자, 바람둥이. 이 3가지 단어로 토니의 성격이 쉽게 연상이 될 것이다. 마블에서는 여러 명의 천재가 나온다. 닥터스트레인지의 스트레인지도 천재외과의사로 한때 잘나가던 의사였었다. 그리고 헐크의 브루스 배너 극중 똑똑한 인물로 나온다. 그 중 오늘의 주인공인 토니는 다방면에서 천재적인 면모를 보여준다. 정비공이란 별명처럼 전기 쪽에서는 물론이고 물리, 화학, 생물까지 천재적인 이미지를 가지고 있다. 또한 이론에만 강한 소위 ‘똑똑이’ 같은 면모가 아닌 창의적으로 이론을 실전에 접목시키는 면모를 보여주기도 한다.

나는 전기나 물리 쪽 전공이 아니라서 아이언맨의 슈트나 아크원자로에 관하여 풀어쓸 수 는 없다. 그렇지만 그의 천재적인 두뇌에 관하여 쓸려고 한다. 세상에는 수많은 천재들이 존재한다. 극중에서 그의 천재적인 면모를 보여주는 여러 장면이 있다. 어벤져스에서는 로키의 창에 관하여 말을 하게 될 때 옆에서 듣고 있던 캡틴아메리카는 영어로 말하라(극중에서는 ‘English’라고 한다.) 할 정도로 평범한 사람들은 이해하지 못하는 지식을 3시간 전에 모두 파악하고 오는 모습을 보여준다. 그리고 아이언맨3에서는 적진에 들어가기 위하여  집에 있는 간단한 기구들을 이용하여 공격용무기로 만드는 모습을 보여준다. 그리고 굉장히 효과적이었다. 그 밖에도 여러 가지 정보를 통해서 마블에서 제일 똑똑한 사람으로 나온다.

영화를 보면서 느꼈던 점이지만 지능은 유전이 되는 것일까? 왜냐하면 토이의 아버지인 하워드 스타크(하워드)도 굉장히 유능한 인물로 나온다. 그는 극중에서 세계대전이 한창일 때 미군에서 중요한 임무를 맡으면서 군의 무기 공급 및 개발에 재능을 발휘해 온 것을 보여주었다. 단순히 지능적으로 따졌을 때는 토니가 더 똑똑한 것처럼 보이지만, 그래도 쌓은 연륜으로 토니에게 가르침을 주기도 했다. 그렇다면 토니의 지능은 아버지로부터 유전이 되었을까? 

최근 사람의 지능과 연관된 유전자 52개가 새롭게 발견됐다는 보고가 사람들의 주목을 받고 있다. 어쩌면 너무나 당연한 내용이지만 학업 성적과 유전자는 연관이 있다고 알려져 있다. 그런데 이번 연구 결과는 실제로 어떤 과목에서 얼마큼 영향을 주는지 조사하여 발표한 것으로 일반적으로 부모로부터 유전된 지능지수가 시험 성적에 영향을 준다고 까지 여겨지고 있다. 이번 연구에서는 지능 이외에 부모로부터 유전된 정신 건강, 성격, 동기 부여가 성적에 크게 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. 이번 연구결과는 사람의 사고 능력을 이해하는 데 도움이 되고 학습 질환 치료법 개발에도 도움이 될 것으로 기대되고 있다.

DNA
DNA 출처'Smart genes' account for 20% of intelligence: study

Nature Genetics 최신호에 네덜란드 Vrije University의 Danielle Posthuma 박사와 연구진에 의해 발표된 연구 결과를 보면 새롭게 발견된 이 지능 유전자 (Smart genes)는 수만 명의 지능지수(IQ) 검사 결과의 약 20%를 설명할 수 있다. 이는 우리 지능의 20%가 이런 유전자에 영향을 받고 있다는 것을 보여준다.  이번에 발견된 지능과 연관된 유전자 52개 가운데 40개는 지금까지 지능과의 관련성이 밝혀진 적이 없는 유전자다. 연구팀은 약 7만8000명이 참여한 이전 연구 13건의 유전자 프로파일과  IQ 검사 기준의 지능 평가를 상세하게 분석한 결과 이들 유전자를 찾아낼 수 있었다. 그 결과 높은 IQ와 관련한 유전자 변이 대부분은 특히 신경세포의 분화와 시냅스의 형성 등 뇌세포 생성을 제어하는데 관여하는 것들 이다. 

유전이 된다고 한다면 누구로부터 유전이 될까? 글래스고의 Medical Research Council Social and Public Health Sciences Unit는 1994년 14~22세의 청년 12,686명을 조사했다. 연구자들은 조사자의 지능에 대해 피부 색, 교육 정도, 사회·경제적 지위 등 다양한 요인들을 분석했다. 그 결과, 지능에 가장 큰 영향을 주는 요소는 어머니의 IQ인 것으로 밝혀졌다. 이와 비슷한 내용에 관하여 최근 발표된 논문이 있다. 일반적으로 엄마와 아빠에게서 반반씩 물려받은 유전자 사본은 똑같이 취급될 것이라고 오랫동안 생각해 왔다. 

그러나 새 연구에 따르면 뇌세포가 부모 유전자 사본 중 한쪽 사본을 우선적으로 활성화시키는 일이 드물지 않다는 사실이 최근 밝혀졌다. 우리 몸의 세포가 DNA의 지시를 다루는 데서도 ‘불균형’이 나타난다는 것이다. 이 연구에 따르면 갓 태어난 실험용 쥐의 뇌를 분석한 결과 적어도 뇌의 한 부분에서 그런 ‘불평등’이 규범화된 것처럼 보였다. 기분을 조절하는 화학물질인 세포토닌을 분비하는 등쪽 솔기 핵(dorsal raphe nucleus)의 유전자 중 약 85%가 모계와 부계의 복제 유전자를 차별해서 활성화시키는 것으로 나타났다. 그러나 태어난 지 10일 후에는 양상이 바뀌면서 두 사본 전체 유전자의 10%를 제외하고는 모두 동등하게 활성화됐다. 

크리스토퍼 그렉
크리스토퍼 그렉 교수사진 출처 Univ.of Utah School of Medicine

논문의 시니어 저자인 크리스토퍼 그렉( Christopher Gregg) 신경생물학 및 해부학 조교수는 “우리는 일반적으로 인간이나 동물의 전체 모습에서 나타나는 특성을 보지만 세포 수준에서 유전은 생각보다 훨씬 복잡하다는 걸 알게 됐다”며, “이번 연구는 뇌 질환을 이해하는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 이번 연구에서 파악된 것과 같은 비정통적인 방법으로 규제되는 유전자들 가운데는 정신질환 위험요소들이 존재한다. 사람에서는 부모 중 한 쪽에게서 물려받은 자폐증 및 지적 장애와 관련된 DEAF1이라는 유전자가 뇌의 여러 부위에서 우선적으로 발현되는 것으로 나타났다. 인간을 대신한 영장류에 대한 포괄적인 조사 결과 헌팅턴 병, 조현병(정신분열증), 주의력 결핍장애, 쌍극 장애와 관련된 유전자를 비롯한 다른 많은 유전자에서도 같은 현상이 일어났다. 반대로 말하면 뇌질환 치료가능성이 열렸다는 뜻이기도 하다. 

그렇다면 유전과 환경중 어느 것이 더 강하게 영향을 줄까? 가정환경의 영향이 절대적이라고 생각되던 지능도 유전의 영향이 더 많다는 게 이들의 견해다. 현재 쌍둥이 연구를 이끄는 양대 산맥은 미국 미네소타 대학과 스웨덴 카롤린스카 의대이다. 한국쌍둥이연구센터 허윤미 박사(한성대 겸임교수)는 미네소타 대학에서 1988년부터 2000년까지 수만 명의 쌍둥이를 조사해오다 귀국해 국내에서도 약 5000쌍의 쌍둥이를 연구하고 있다. 허 박사가 세계의 쌍둥이 연구 결과를 종합한 데 따르면 지능과 성격은 30∼50%가 유전에 의해 형성된다. 특히 나이가 들수록 성격과 지능 관련 유전자는 점점 더 발현된다. 어렸을 적에는 유전적 영향이 20∼40%이지만 어른이 되면 40∼60%가 유전자의 지배를 받는다. 어렸을 적에는 가정이나 학교 환경의 영향을 크게 받지만 성인이 돼 독립된 환경에 놓이게 되면 유전자가 고개를 드는 것이다.

이런 지능과 유전의 연구가 중요한 것은 단순히 더 똑똑한 아이들을 가지기 위해서가 아니다. 물론 먼 미래에, 디자인된 아이가 태어난다면 영향을 줄 수도 있을 것이다. 하지만 현재로서는 그런 부분에 적용하기 위함이 아니다. 유전적 기능이 뇌와 관련되어있기 때문이다. 연구 결과 질병 간의 유전적 유사성이 환경적 상호관계보다 더 강력한 경향을 나타냈다. 조현병, 양극성 장애 및 약물 남용 같은 대다수의 신경정신 질환은 환경적 상관관계의 힘이 유전적 상관관계와 거의 비슷했다. 이는 가족이 공유한 환경요소를 변화시키면 이러한 장애를 예방할 수 있다는 것을 시사한다. 

정신질환을 앓고 있는 사람들에게 이런 유전적 요소를 가지고 있다고 해서 손을 때라고 하는 것이 아니다. 이러한 질병을 치료하는 방법으로, 두 가지 방법이 있다고 생각한다. 첫 번째는 위에 나온 논문을 토대로 정신질환을 앓고 있는 사람들에게 생명공학을 이용한 치료법을 적용시키는 방법이다. 정신질환이 유전과 관련이 있다는 것은 원인을 알 수 있다는 뜻이기도 하다. 그렇기 때문에 원인을 생의학적 치료법이 있을 것이다. 두 번째 방법은 상담이다. 현대사회에서 수많은 사람들이 정신질환을 가지고 있다. 하지만 모든 사람들이 유적적인 요소만을 가지고 정신질환에 걸리지 않는다. 각자의 상황에서 정신질환에 걸리게 되는 것이다. 그렇기 때문에 유전적인 요소가 정신질환에 더 취약할 수 있다. 하지만 100%영향을 주는 것이 아니다. 환경적인 요소를 무시해서는 안 될 것이다. 현대사회에서 스트레스가 불가피한 것이라 말한다. 그래도 스트레스를 풀고 충분한 휴식을 취해야 할 것이다. 그렇지 않으면 아이언맨3에 나오는 토니처럼, 아무리 천재여도 상황과 환경이 나쁘다면 얼마든지 공황장애나 혹은 우울증에 걸릴 것이니까. 

 


출처

1. smart gene
https://medicalxpress.com/news/2017-05-scientists-genetic-roots-intelligence.html
2. 지능과 모계유전
https://news.joins.com/article/20604867
3. 뇌세포는 부모 중 한쪽 유전자 선호
https://www.sciencetimes.co.kr/?news=%EB%87%8C%EC%84%B8%ED%8F%AC%EB%8A%94-%EB%B6%80%EB%AA%A8-%EC%A4%91-%ED%95%9C%EC%AA%BD-%EC%9C%A0%EC%A0%84%EC%9E%90-%EC%84%A0%ED%98%B8
4. 지능이 어느정도 영향을 줄까?
http://www.hangyo.com/news/article.html?no=73379
 

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고은지(차의과학대학 바이오공학과)

마블 영화 속 생명공학에 관한 이야기입니다. 영화를 보면서 '저게 과연 현실에서 가능한 이야기일까?'라는 궁금증으로부터 만들어진 글입니다. 인물별로 하나하나 알아가 보도록 할 것이니 가볍게 즐겨주세요.

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