이중나선 / 제임스 왓슨

 

• 생명에 대한 호기심은 1944년 슈뢰딩거의 <생명이란 무엇인가>를 읽었을 때 불꽃처럼 타올랐다.
  "유전자야말로 살아 있는 세포의 핵심 성분이며 생명이 무엇인지를 이해하기 위해서는 이 유전자들이 어떻게 작용하는지를 알아야 한다."

• 왓슨을 책을 썼고 크릭은 쓰지 않았다.  -나이도 제일 어리고 경력도 적은 미국인 왓슨이 영국의 선배학자들보다 훨씬 유명해졌다.
• 나는 1951년에서 1953년에 걸쳐 내가 체험한 전부에 관해 쓰고자 한다.

 

 

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• 크릭은 그리 겸손한 사람이 아니었다. 그의 거침없는 태도 때문에 동료들은 겉으로 드러내지 않았지만 그와 거리를 두었다.

 

 

 

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• 윌킨스는 중요한 문제가 닥쳐도 너무나 느리게, 지나치게 신중한 태도로 접근하는 것 같아 답답할 뿐이었다. 이는 지능이나 상식의 문제가 아니었다. 윌킨스는 분명히 둘 다 지니고 있었다.

 

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• 유전자가 무엇인지, 그리고 유전자가 어떻게 복제되는지를 알아내는 최선의 방법은 바이러스읭 특성을 연구하는 것이었다.

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• 윌킨스 또한 나와 마찬가지로 뚜렷한 연구 목적을 가지고 나폴리에 온 것은 아니었다.
• 내가 하는 일이 없다는 불안감이 전신을 덮치기도 했다.
• 윌킨스는 DNA를 찍은 윌킨스의 X선 회절 사진은 DNA의 구조를 나타내는 결정적인 사진이라고 설명했다.
  이때 윌킨스와 DNA를 공동으로 연구하면 어떨까 하는 생각이 얼른 떠올랐다.
• 하지만 윌킨스를 사라졌다.

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• 폴링은 생물학적으로 중요한 고분자의 구조를 정확하게 밝힌 최초의 과학자이다. 그는 그 방법을 핵산 연구로까지 확장해서 세상을 놀라게 할 수도 있을 것 같았다.

 

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• 결정학의 가장 기초 개념인 브래그 법칙

 

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• 폴링이 폴리펩티드 사슬의 구조를 밝힌 것을 보고, 크릭은 똑같은 방법을 적용하여 DNA의 구조도 밝혀낼 수 있을 것이라 생각했다.
• 분자 모형을 만들어 이리저리 끼워맞추다 보면, 운 좋게 DNA의 구조가 나선형을 맞아떨어질지도 모르는 일이었다. 나선형이 아닌 구조는 나선형보다 훨씬 더 복잡하다. 우선 간단한 것부터 먼저 해보고 그것이 실패하면 그때 가서 좀더 복잡한 모형을 다루기로 했다.
• 크릭과 나는 처음부터 DNA 분자는 수많은 뉴클레오티드가 규칙적인 방식으로 일렬로 배열되어 있을 것이라고 가정했다. 이는 모르는 것에 대해서는 간단한 것에서부터 출발하자는 소박한 생각에서였다.
• DNA를 구성하고 있는 뉴클레오티드 네 종류를 발견했다.
  퓨린 유도체 - 아데닌과 구아닌
  피리미딘 유도체 - 시토신과 티민
• 우리는 허탕치는 셈치고 윌킨스에게 부탁이나 해보기로 했다. 그 사진의 소유주가 엄연히 윌킨스였기 때문에 우리로서도 어쩔 도리가 없었다.

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• 참으로 어처구니없게도, 그로부터 1주일도 지나지 않아 크릭은 DNA에 관한 흥미를 완전히 잃어버리고 말았다.
• 브래그 경과 크릭의 충돌

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• 크릭은 젊은 여자들, 특히 발랄하고 명랑하여 놀기 좋아하는 여자들과 스스럼없이 잘 어울렸다. 젊어서 여자에 관심이 없었던 그가 이제는 생활에 활력을 불어놓어주는 것이 여자라고 믿게 된 것이다.
• 페루츠의 X선 사진을 꺼내 알파 나선의 타당성을 검토했다. 그 결과, 폴링의 알파 나선 모형도 옳았고 그들의 가설도 틀림없다는 것이 더욱 분명해졌다.

 

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• 아무도 유전자가 DNA로 구성되어 있다는 점에는 관심을 기울이지 않았다.

 

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• 우선 분자 내의 폴리뉴클레오티드 사슬의 수를 정해야 한다는 것이었다. X선의 사진의 결과로 볼 때는 둘, 셋, 넷 중 하나였다. 이제 문제는 축을 중심으로 꼬여 있는 DNA 사슬의 반지름과 축에 대한 기울기 각도을 알아내는 것이었다.
• 기분 좋게 취한 나는 숙소로 가면서 중얼거렸다. DNA 연구에 성공하고 나면 무엇부터 할까.

 

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• 나는 원자 모형 몇 개를 가지고 사슬로 조립하기 시작했다. 각 사슬에는 뉴클레오티드가 길게 배열되도록 했다. 물론 실제 DNA의 사슬은 굉장히 길지만 모형은 굳이 그렇게 길게 만들 필요가 없었다. DNA 사슬이 나선이 분명하다면 두 개의 튜클레오티드 위치만 결정하면 나머지 배열은 자동적으로 결정되기 때문이었다.

 

 

 

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• 우리에게 DNA 연구를 그만두라는 결정이 내려졌다.

 

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• 나는 케임브리지의 지적 분위기가 마음에 들어 6월까지는 미국에 돌아갈 계획이 전혀 없다고 써서 보내버렸다.

 

 

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지금이야 단백질에는 수많은 단위체가 존재하고 RNA는 그렇지 않다고 생각하는 것이 너무나도 당연하게 여겨지고 있지만, 1939년 당시만 해도 단백질과 RNA가 근본적으로 다른 방식으로 구성되어 있으리라고 생각하는 사람은 거의 없었다.

 

 

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• 발표를 맡은 내가 미국인이라는 것을 밝히자 그들은 과학자로서의 나의 자질까지도 의심하는 것 같았다.

 

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• 복제론의 요점은 마치 자물쇠와 열쇠의 관계처럼 원래의 유전자 표면에서 상보적인 상이 형성되고 이것이 주형이 되어 새로운 유전자가 합성된다는 것이었다.
• 특정 뉴클레오티드 그룹은 몇 가지 방법으로 특정 아미노산을 암호로 지정하고 있음이 틀림없었다. 또 아데닌과 티민의 양이 같은 이유는 뉴클레오티드의 배열 순서가 모종의 역할을 하기 때문인 것 같았다.

 

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• 박테리아에도 암수가 있다.
• 샤가프 법칙 - 아데닌과 티민의 양이 같고, 구아닌과 시토신의 양이 서로 같다.

 

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• 나는 DNA가 어떤 RNA를 만들 것인지를 결정하는 주형이라고 믿게 되었다. 그러자 RNA 사슬이 단백질을 합성하는 주형이 아닐까 하는 생각이 들었다.

 

' DNA -> RNA -> 단백질 '

 

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• 나는 규칙적인 중합고분자의 가장 간단한 형태는 나선구조뿐이라고 주장했다.
• 생물학적으로 중요한 물질은 언제나 쌍으로 존재한다는 것쯤은 알고 있으리라 믿었기 때문이다.

 

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• 문득 그간 수분에 대해서는 고려하지 않고 있었다는 사실을 깨달았다. 내가 염기들을 가운데 두지 않고 바깥에 두는 이유 중의 하나는 이러한 형태라면 거의 무한대의 모형을 만들어낼 수 있으리라 생각했기 때문이다.
• 크릭과 나는 둘 다 인접하고 있는 두 염기사이에 가장 만족할 만한 회전각은 30도와 40도 사이일 것이라고 생각했다.

 

 

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• 동일한 염기를 가진 두 사슬이 서로 꼬여 DNA 분자를 구성하는 것이 우연한 일은 아닐 것이다. 이것은 반드시 어느 초기 단계에서 한쪽 사슬이 주형이 되어 다른쪽 사슬을 합성한 결과가 틀림없음을 강력하게 시사하고 있는 것이다. 이러한 원리하에서 유전자 복제는 동일한 두 사슬이 분리됨으로써 시작된다.
• 유전자 복제의 근본적인 메커니즘은 한 쪽 사슬의 염기는 상대방 사슬에서 그와 동일한 염기와 수소결합을 형성하는데 있는 것이었다.

 

 

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• 나는 스스로 복제하는 DNA 구조를 내가 규명해냈다는 자신감을 가지게 되었다.
• 아데닌은 항상 티민, 구아닌은 항상 시토신하고만 짝을 짓는 것이 수소결합을 형성하는 필요조건이었다.
• 항상 아데닌과 티민, 구아닌과 시토신이 쌍을 이룬다는 것은, 서로 꼬인 두 사슬에서 염기의 배열순서가 서로 상보적이라는 점을 의미한다.

 

 

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• 나는 얼른 발표하고 싶은 마음과 함께 완벽한 모형을 조립하고 싶은 마음이 간절했지만 솔직히 우리가 발표하기 전에 폴링도 염기쌍에 생각이 미칠치도 모른다는 걱정이 드는 것도 사실이었다.

 

• 한쪽 뉴클레오티드 원자들의 위치가 결정되면 다른쪽 원자들의 위치는 자동적으로 정해지는 것이었다.

 

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mubnoos

한 편의 영화같다.