생명의 떠오름

1 생명 발생의 신비를 밝히기 위한 노력
생명은 어떻게 생겨나는가?
유전학과 컴퓨터가 가져온 혁명

2 생명을 만드는 신호, 유전자
어떻게 생쥐의 유전자는 초파리의 겹눈을 만드는가?
생명 발생을 시작하는 스위치, 혹스 유전자
진화는 어떻게 생명 발생의 신호를 보존하는가?

3 유전자는 어떻게 조절되는가?
유전자 위계구조와 조절단백질
유전자 신호는 기호적이다

4 유전자 정보인가 자기조직화인가?
생명 발생을 둘러싼 논쟁
생명체 패턴을 만드는 파도, 튜링 웨이브
단세포 생명체는 어떻게 구조를 형성하는가?
유전적으로 정해진 것과 역동적으로 변하는 것

5 우파 환원론자와 좌파 전일론자
발생 논쟁을 둘러싼 '이념적 대립'
생물학과 경제학 사이의 기이한 역설

더 읽을거리

옮긴이 해제: 진화론자는 왜 생명의 발생에 관심을 갖는가?

하나의 수정란이 성체가 되는 발생적 변화와, 훨씬 장구한 시간의 차원에서 단순한 단세포성 조상이 현재의 다세포성 동물과 식물로 전환되는 진화적 변화 사이에는 유사성이 있다고 오랫동안 인정되어왔다. 두 경우 모두, 하나의 단순한 세포가 복잡한 3차원적 구조로 배열된 다양한 종류의 다세포성 생명체로 전환된다. 그러나 유사성에도 불구하고 그 기전mechanism은 완전히 다르다. 발생은 자연선택에 의해 추동되지 않는 것이다. 그럼에도 두 가지 과정은 밀접하게 연결되어 있다. 발생은 수백만 년에 걸쳐 누적된 유전 정보에 의존하며, 성체 형태의 진화는 오랜 세대에 걸쳐 이어져온 발생적 변화에 의존한다.

생쥐에게는 '스몰아이small-eye'라고 불리는 유전자가 있다. 이 유전자에 돌연변이가 일어나면 발생 과정에서 눈이 없는 생쥐가 생겨난다. […] 이 유전자의 정상적인 형태를 초파리에 이식하고 활성화시키면, 활성화된 위치에 눈 하나가 발생한다. 물론 그것은 쥐의 눈이 아니라 초파리 특유의 겹눈 형태를 띤다. 이런 현상에 대한 자연스러운 해석은, 쥐 몸의 특정 위치에 눈을 발생시키는 유전자가 초파리 발생에서 같은 역할을 하는 유전자와 충분히 비슷하기 때문에, 서로가 서로를 대체할 수 있다는 것이다.

주요한 난관은 하나의 생명체가 서로 다른 종류의 수많은 단백질들을 담고 있는 가방에 불과하지는 않다는 점이다. 생명체의 구조가 주로 단백질로 이루어진다고 하더라도, 그것은 공간상에서 어떤 패턴으로 배열되어 있다. 어떻게 이런 패턴이 나타날까? 서로 다른 유전자가 서로 다른 위치에서 켜진다는 것이 사실일지라도, 그렇게 말하는 것만으로는 충분하지 않다. 또한 우리는 어떻게 특정 유전자의 국부적인 작용이 나타나는지도 알아야 한다. 나는 이것을 초파리의 초기 발생이라는 특별한 맥락에서 설명할 것이다.