DNA 이중나선 구조 발견의 역사: 과학의 진보를 이끈 위대한 순간

우리가 지금 유전자를 이해하고, 생명 현상을 분자 수준에서 파악할 수 있게 된 것은 바로 DNA 이중나선 구조의 발견 덕분입니다.

이 발견은 단순한 과학적 성과를 넘어서, 생명과학의 패러다임을 송두리째 바꾼 혁명이었습니다.

이번 포스팅에서는 DNA 이중나선 구조가 어떻게 발견되었는지, 그 역사와 주요 인물들을 중심으로 자세히 살펴보겠습니다.

20세기 초반까지만 해도, 유전 정보를 담고 있는 물질이 단백질인지, 아니면 핵산인지조차 명확하지 않았습니다.

1928년 그리피스의 형질전환 실험, 1944년 에이버리의 실험을 통해 유전 물질이 DNA임이 밝혀졌습니다.

하지만 DNA의 구조가 어떻게 생겼는지는 여전히 수수께끼였고, 다양한 가설들이 존재했습니다.

런던의 킹스칼리지에 있던 로절린드 프랭클린(Rosalind Franklin)은 X선 결정학을 통해 DNA의 구조를 분석하고 있었습니다.

그녀가 촬영한 '사진 51'은 DNA의 나선형 구조를 보여주는 결정적인 증거였습니다.

하지만 그녀는 이 사진의 중요성이 충분히 인정받지 못한 채, 당시 동료였던 모리스 윌킨스에 의해 사진이 외부로 전달되게 됩니다.

케임브리지 대학의 제임스 왓슨(James Watson)과 프랜시스 크릭(Francis Crick)은 이 정보를 바탕으로 DNA의 이중나선(double helix) 모델을 구상하기 시작했습니다.

그들은 아데닌(A)과 티민(T), 구아닌(G)과 사이토신(C)의 상보적 결합 원리를 이용하여 두 가닥의 나선이 엇갈리며 서로 감기는 구조를 제안했습니다.

이들은 실험이 아닌 모델링을 통해 구조를 유추했으며, 이를 통해 생명체 유전정보가 복제되는 방식을 설명할 수 있게 되었습니다.

1953년 4월, 왓슨과 크릭은 Nature지에 짧은 논문을 발표하며 DNA의 이중나선 구조를 세상에 알렸습니다.

같은 호에는 로절린드 프랭클린과 모리스 윌킨스의 논문도 함께 실렸습니다.

하지만 이후 대중과 과학계는 왓슨과 크릭에게 더 많은 공을 돌렸고, 1962년 이들은 윌킨스와 함께 노벨 생리의학상을 받게 됩니다.

안타깝게도 로절린드 프랭클린은 이미 1958년 암으로 사망하여 수상 대상에서 제외되었습니다.

DNA의 구조가 밝혀진 이후, 생명과학은 폭발적으로 발전하기 시작했습니다.

복제, 전사, 번역이라는 유전 정보 흐름의 원리를 이해하게 되었고, 생명체의 발현 기전과 유전 질환의 원인 규명, 심지어 인간 게놈 프로젝트까지 이어졌습니다.

또한 현대 생명공학, 유전자 편집(CRISPR), 맞춤의학 등 다양한 분야로 그 영향이 확산되고 있습니다.