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주요 내용

● 일본에서 '대중들의 의학, 과학 지식을 한 단계 상승시켰다'는 평가를 받는 저자하기와라 기요후미가 분자생물학을 일반인의 눈높이에 맞춰 이해하기 쉽도록 풀어쓴 것으로 사전 지식이 없는 초보자도 술술 읽을 수 있는 분자생물학 입문서이다.
● 어렵고 복잡한 학문인 분자생물학의 세계를 드라마 보듯이 재미있는 일러스트를 활용해 쉽게 접근하도록 구성한 대중 과학서이다.
● 분자생물학의 가장 기본적인 세포의 구조에서 출발, 단백질의 활동과 효소의 역할, 세포들간의 정보 교환방법, DNA의 구조에 대한 심층적인 이해와 복제 시스템, 유전자 해독과 유전자 치료 등을 충실한 다뤘다. 특히 인간게놈프로젝트를 이해하는 데도 튼튼한 기초를 제공하며, 면역력 이해를 위한 초석을 다지게 하고 있다.
● 분자생물학은 우리 생활과 아주 밀접한 학문으로, 병에 걸렸을 때 먹는 각종 조제약과 신약, 인간의 유전자를 분석해 향후 발병할 수 있는 병을 알아내는 것이나 암을 정복하기 위해 암세포를 끊임없이 연구하는 것 역시 분자생물학의 영역임을 설명한다.

분자생물학의 기초인 ‘세포의 구조’에서부터 ‘유전자 해독 프로세스’까지
포괄적으로 다룬 ‘분자생물학 입문서’이다
분자생물학은 인간 유전자를 분석해 향후 발병 가능한 병을 알아내는 데 유용한 분야다. 이 책은 일본에서 '대중들의 의학, 과학 지식을 한 단계 상승시켰다'는 평을 받는 저자가 사전 지식이 없는 초보자도 술술 읽을 수 있는 분자생물학 입문서로, 어렵고 골치 아픈 학문이라고 여겨지는 분자생물학을 쉽고 재미있게 배우도록 구성하였다. 일러스트를 활용해 어려운 용어해설을 재미있게 접근하고 있으며, 일반인의 눈높이에서 이해가 쉽도록 내용을 풀어내고 있다.
그러나 쉽게 이해할 수 있는 입문서라고 해서 내용 자체가 협소하거나 한정되지는 않는다. 분자생물학의 가장 기초적인 세포의 구조에서부터 단백질의 활동과 효소의 역할, 세포들간의 정보 교환방법, DNA의 구조에 대한 심층적인 이해와 복제 시스템, 유전자 해독과 유전자 치료 등 분자생물학에서 다루는 내용들 대부분을 빠짐없이 포괄적으로 다루고 있다. 특히 언론에서 많이 등장한 '인간게놈프로젝트'를 이해할 수 있는 튼튼한 기초를 제공하기도 한다. 뿐만 아니라 일반인들이 잘못알고 있는 과학상식은 물론 헷갈리는 부분에 대해서도 짚고 넘어간다. 'DNA, 유전자, 게놈'의 차이점과 유사성에 대한 명쾌한 해설을 하는 것은 물론 암의 유전 여부에 대한 부분도 과학적으로 밝혀준다.

분자생물학은 우리의 ‘일상의 영역’에서
‘인류의 기원’을 밝히는 데까지 관여한 학문이다
흔히 '분자생물학'이라고 하면 우리의 일상생활과는 아무런 상관이 없는 어려운 학문이라고 생각하는 경우가 많다. 하지만 분자생물학은 의외로 우리의 일상과 가깝다고 할 수 있다. 병에 걸렸을 때 먹는 각종 조제약은 분자생물학의 도움이 없었다면 제조하는 것 자체가 불가능했다. 인류의 건강에 도움을 줄 수 있는 새로운 신약 역시 분자생물학에 기초한다. 인간의 유전자를 분석해 향후 발병할 수 있는 병을 알아내는 것이나 암을 정복하기 위해 암세포를 끊임없이 연구하는 것 역시 정확하게 분자생물학의 영역이기도 하다. 특히 '면역력'에 있어서 가장 중요한 것이 세포들의 건강한 생성과 순환, 자살이라고 할 수 있는데 분자생물학적의 기초 없이 면역력을 공부하는 것은 모래성을 쌓는 것과 마찬가지이다. 그런 점에서 분자생물학은 면역력 이해를 위한 초석을 다지게 하고, 분자생물학이 우리의 생활과 그리 멀지 않음을 알 수 있게 한다.
그러나 이렇게 일상에서만 분자생물학을 만날 수 있는 것은 아니다. 진화론과 창조론을 두고 갑론을박을 하는 데 있어서도 어김없이 등장하는 것이 또한 분자생물학이다. 이처럼 분자생물학은 일상의 영역에서부터 인류의 기원을 밝히는 일에까지 광범위하게 관여하고 있으며 빠지지 않는'감초'와 같은 역할을 한다.

감수의 글1 _신비한 생명활동을 오감으로 느낄 수 있는 기회
감수의 글2 _깊은 관찰과 독자적인 생각의 결과가 담겨 있는 분자생물학
서곡 _분자의 눈으로 생명을 스케치하다

제1부 단백질과 분자생물학
제1막 세포 극장
scene 1.1 세포는 기름막으로 싸여 있다
scene 1.2 세포 무대에서 활약하는 세포 분자들
scene 1.3 세포 분자가 활동하는 장소
scene 1.4 세포 분자가 만들어 내는 사회
scene 1.5 세포가 모여 조직을 이룬다
scene 1.6 조직이 모여 기관을 이룬다
scene 1.7 우리 몸속의 ‘사회’

제2막 단백질의 얼굴
scene 2.1 단백질을 풀어 보면 하나의 끈이다
scene 2.2 하나의 사슬이 입체 모양을 이루기까지

제3막 단백질의 활동
scene 3.1 효소 단백질의 불가사의한 능력
scene 3.2 효소 단백질은 배타적이다
scene 3.3 효소들의 협동 작업
scene 3.4 효소는 절묘한 타이밍으로 움직인다
scene 3.5단백질 스위치 이야기

제4막 호흡 이야기
scene 4.1 호흡의 2가지 양식
scene 4.2 충전식 배터리, ATP
scene 4.3 세포호흡의 3단계
scene 4.4 장작 쪼개기, 해당계
scene 4.5 해체 작업, 시트르산 회로
scene 4.6 전자전달 극장

제5막 정보전달 이야기
scene 5.1 세포들의 정보 교환법
scene 5.2 3가지 정보전달물질
scene 5.3 세포는 텔레비전을 닮았다
scene 5.4 세포 내 정보전달 드라마
scene 5.5 세포 자살을 위한 정보전달

제6막 어긋난 정보전달이 초래하는 질병
scene 6.1 어긋난 정보전달과 비만증
scene 6.2 어긋난 정보전달과 당뇨병
scene 6.3 어긋난 정보전달과 암
scene 6.4 정보전달을 바로잡는 약


제2장 유전자와 분자생물학
제7막 DNA의 얼굴
scene 7.1 핵 속에는 무엇이 있을까?
scene 7.2 뉴클레오티드의 4가지 ‘얼굴’
scene 7.3 찰싹 붙어 있는 DNA 사슬
scene 7.4 DNA 길이는? 126
scene 7.5 DNA, 유전자, 게놈은 어떻게 다를까?

제8막 DNA를 복제하다
scene 8.1 DNA 복제 시스템
scene 8.2 DNA 복제의 진행 방향

제9막 유전자에서 단백질로
scene 9.1 유전자란?
scene 9.2 단백질을 설계하는 암호
scene 9.3 단백질을 만드는 2부작 드라마
scene 9.4 단백질 탄생 드라마의 무대
scene 9.5 단백질 탄생 드라마 - 전사
scene 9.6 단백질 탄생 드라마 - 번역
scene 9.7 번역에 가담하는 협력자들 ① - 운반 RNA
scene 9.8 번역에 가담하는 협력자들 ② - 아미노아실 tRNA 합성효소
scene 9.9 번역에 가담하는 협력자들 ③ - 리보솜
scene 9.10 번역의 3단계

제10막 유전자를 편집하다
scene 10.1 항체 유전자의 재배열 - DNA의 구조 변화
scene 10.2 메신저 RNA의 재배열
scene 10.3 항체의 재등장

제11막 유전자 해독을 조절하다
scene 11.1 필요한 단백질만 합성한다
scene 11.2 대장균의 취향
scene 11.3 좌절을 딛고 탄생한 세기의 아이디어 - 리프레서 단백질
scene 11.4 활발한 행동파, 액티베이터 단백질
scene 11.5 위기를 알리는 사이클릭 AMP

제12막 발생과 분자생물학
scene 12.1 처음에 장(腸)을 만들다
scene 12.2 세포가 개성을 띠기 시작하다
scene 12.3 불가사의한 입술, 원구배순
scene 12.4 안배(眼杯)라는 마법의 술잔 - 유도의 연쇄반응
scene 12.5 형성체의 실체는?
scene 12.6 ‘과정’의 생물학

제13막 유전자 분자생물학과 의료
scene 13.1 유전병이란?
scene 13.2 유전 요인과 환경 요인이 얽히고설킨 다인자 질환
scene 13.3 고혈압 유전자는 정말 ‘발견’된 것일까?
scene 13.4 질환 감수성 유전자 다형이 없어도 병에 걸리는 경우
scene 13.5 ‘유전자 진단’과 ‘다형 진단’
scene 13.6 ‘맞춤 의료’란?

제14막 암과 분자생물학
scene 14.1 암은 유전될까?
scene 14.2 암과 유전자 치료
scene 14.3 유전자 치료는 어디까지 허용될 수 있을까?
scene 14.4 암과 유전자 진단

후기 “분자생물학의 깊은 매력을 누구나 느낄 수 있도록”

생명의 최소 단위는 ‘세포’라는 아주 작은 주머니이다. 이 세포를 좀 더 세분하면 ‘분자’ 단위가 된다. 살아 있는 모든 것은 콘크리트나 유리잔 같은 생명이 없는 무기물과 마찬가지로 분자로 이루어져 있다. 물론 분자 자체에는 생명이 없다. 살아 있는 생물 분자(생체 분자)나 살아 있지 않은 무생물 분자나 물리 법칙과 화학 법칙을 따르기는 매한가지다. 그렇다면 생명 분자와 무생명 분자의 차이는 무엇일까? 생명 분자와 무생명 분자의 가장 큰 차이점은 분자가 특정 역할(기능)을 담당하느냐, 담당하지 않느냐의 차이로 귀결된다.
_ ‘프롤로그’ 중에서

세포는 호르몬이나 사이토카인 등의 정보전달물질을 수용체 단백질을 통해 받아들이면 그 정보를 세포 안에서 처리해 최종적으로 어떤 반응을 나타낸다. 이는 마치 텔레비전이 안테나로 전파를 감지한 뒤 정보를 처리해서 음성이나 화상 등의 결과물을 보여 주듯이, 세포의 경우에도 수용체 단백질에서 받아들인 정보를 세포 내에서 처리해서 분열 혹은 분화, 수축, 또는 자살 등 어떤 형태로든 그 정보에 반응을 하는 것이다.
_ ‘Scene 5.3 세포는 텔레비전을 닮았다’ 중에서

핵산은 뉴클레오티드(nucleotide)라는 분자를 연결한 끈 모양의 분자이다. 뉴클레오티드를 구슬이라고 한다면 핵산은 구슬을 꿰어 만든 목걸이에 비유할 수 있다. 뉴클레오티드는 인산, 당, 염기가 결합한 분자로, 그 모양을 강아지에 비유하면 인산은 꼬리, 당은 몸통, 그리고 염기는 얼굴에 해당한다. 뉴클레오티드의 몸통에 해당하는 당에는 리보오스(ribose)와 디옥시리보오스(deoxyribose)의 2종류가 있으며, 그 차이에 따라 RNA와 DNA로 나누어진다.
_ ‘Scene 7.1 핵 속에는 무엇이 있을까?’ 중에서

DNA의 이중 사슬(이중 나선)은 끊임없이 이어진 하나의 끈으로 존재하는 것이 아니다. 예를 들면 인간의 세포핵에서는 46개, 침팬지의 세포에서는 48개로 절단되어 있다. 이렇게 절단된 DNA는 히스톤(histone)이라는 실패처럼 생긴 단백질에 휘감겨서 응축되어 있다. 이때 응축된 DNA의 경우, 염기성 색소에 쉽게 염색되어 현미경으로 관찰이 용이하기 때문에 ‘염색체(chromosome)’라고 부른다. 두 가닥의 DNA을 테이프에 비유하면 테이프를 단단하게 감아서 보호한 것, 즉 카세트테이프에 해당하는 것이 바로 염색체이다.
_ ‘Scene 7.4 DNA길이는?’ 중에서