안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
유전자는 생명체의 구조와 기능을 결정하는 단백질의 설계도 역할을 합니다. 유전 정보에 따라 단백질이 합성되는 과정은 전사와 번역이라는 두 단계를 거치며 진행됩니다. 세포 핵 속의 DNA 유전 정보는 직접 움직이지 않고, 먼저 필요한 부위의 염기 서열을 복사한 mRNA라는 분자를 만들어내는데 이를 전사라고 합니다. 이 복사본이 핵을 빠져나와 세포질의 리보솜에 도착하면, 리보솜이 mRNA의 유전 부호를 읽어 이에 맞는 아미노산들을 순서대로 결합하여 고유한 단백질을 완성합니다. 이 단계를 번역이라고 부릅니다.
이렇게 만들어진 단백질은 생명체의 외형이나 성질인 형질을 실제로 나타나게 만드는 핵심 주체입니다. 단백질은 세포를 구성하는 성분이 될 뿐만 아니라, 체내의 다양한 화학 반응을 조절하는 효소나 호르몬으로 작용하여 구체적인 유전 특성을 발현시킵니다.
예를 들어 사람의 머리카락 모양이라는 형질은 케라틴이라는 단백질의 구조에 의해 결정됩니다. DNA 유전자에 직모를 만드는 단백질 정보가 들어있으면 그에 맞는 단백질이 합성되어 곧은 머리카락이 됩니다. 반면 유전자의 염기 서열에 차이가 있으면 아미노산 조합이 달라져 단백질의 입체 구조가 변형되고, 그 결과 곱슬머리라는 형질로 이어집니다. 결국 유전자는 보이지 않는 내면의 설계도이며, 단백질은 그 설계도에 따라 눈에 보이는 생명 현상을 구현하는 실천가인 셈입니다.