[김동운의 핵산칼럼]핵산(nucleotide), 아세요?

-핵산은? 한 마디로 ‘설계도와 목수’

사람들에게 핵산 이야기를 하면, 고개를 좌우로 또는 눈을 이리저리 굴리다가 “핵산조미료?”라고 말합니다. 핵산이란 주제로 과학자가 노벨 의학, 생리학상을 탄지 수십 년이 지났지만 아직 우리들은 핵산에 대해서 생소하기만 합니다.
핵산은 DNA(디옥시리보핵산)와 RNA(리보핵산)로 나뉩니다. 즉 핵산과 디옥시리보오스란 당이 같이 있으면 DNA, 핵산과 리보오스란 당이 있으면 RNA라고 부릅니다. DNA가 신체를 만드는 ‘설계도’라면 RNA는 그것을 보고 신체를 구성하는 ‘목수’ 라고 생각하면 됩니다.
그리고 우리가 섭취하는 탄수화물, 단백질, 지방 등은 몸을 움직이는 ‘에너지’라고 간단하게 생각하면 되고 미네랄이나 비타민 등의 다른 물질들은 ‘재료’라고 생각하면 됩니다. “인체는 갖가지 재료(미네랄, 비타민 등)를 가지고 설계도(DNA)에 따라서 목수(RNA)들이 에너지(탄수화물, 단백질, 지방 등)를 가지고 구성한다”고 정의할 수 있습니다. 이제부터 이 코너에서는 이런 설계도와 목수를 구성하는 물질인 핵산에 대해서 알아보겠습니다.
우리들 인간은 약 60조여개의 세포로 이루어져 있으며 각 세포의 핵 속에는 23쌍(46개)의 염색체가 들어있고, 이 염색체 안에는 31억 쌍에 달하는 DNA 염기배열이 존재하는데, 그 중 약 3만개의 특정 염기쌍이 유전적 정보를 안고 있습니다.
자세히 설명하자면, 이 염기 배열은 미세단백질의 숫자나 배열순서를 의미합니다. 즉, DNA의 유전정보란 단백질의 종류를 지정하고 있는 것입니다. 예를 들어, 인간의 DNA에는 약 10만 종류의 단백질을 합성하기 위한 유전정보가 있습니다.
우리의 DNA와 RNA는 정확히 그 활동이 다릅니다. 생체 내에서 일어나는 여러 가지 화학 반응에 관여하고 있는 효소도 단백질로 되어 있는데, 이런 단백질은 유전자 정보가 입력돼 있는 DNA의 지령에 의해 RNA가 작은 단백질들을 합성하여 만들고 있습니다.
RNA에 의해 합성된 단백질의 대부분은 효소로 작용하기 때문에, 효소의 종류를 지정하고 있다고도 말할 수 있습니다.
DNA와 RNA를 좀 더 쉽게 구별하기 위해 뇌를 예로 들어보겠습니다. 뇌세포는 다른 세포와 다르게 세포분열은 하지 않습니다. 뇌세포는 DNA를 필요로 하지 않는 대신에 RNA만이 필요하고, 뇌세포를 사용하면 사용할수록 RNA의 양도 증가합니다. 반대로 말하면, RNA를 주면 뇌세포의 움직임이 활발해진다는 것입니다. 이를 보면 새롭게 세포가 필요할 땐 DNA 가 ‘설계도’로서 필요하며, 이를 유지하고 움직일 땐 RNA가 ‘목수’로서 필요한 것입니다.
이처럼 두 가지의 핵산들이 우리의 인체를 변화시키고 구성합니다. 앞으로 우리가 좀 더 핵산에 대해 관심을 가진다면 인체의 신비도 쉽게 풀릴지 모릅니다. 우리의 건강에 가장 핵심이 되는 키워드는 ‘핵산’이라는 사실을 기억하면 좋겠습니다. (사진=한국치코 바이오사업부)
글: 아이본핵산연구소 김동운 연구소장, 정리: 한국경제TV 블루뉴스 이예은 기자 yeeuney@wowtv.co.kr