EBS 방송을 보던 중 유익한 강연이 있어 공유 드립니다
EBS 에서 '위대한 수업' 이라는 프로그램을 방송 했었습니다
'위대한 수업' 프로그램에는 다양한 주제로 여러 강연을 소개 했었는데요.
여러 강연 중 암을 주제로한 강연도 있어, 암 연구의 세계적인 권위자 로버트 와인버그 교수님의 강연을 간략히 정리해 봤습니다
이 강연은 EBS 로그인 후 무료로 시청 가능 합니다 (아래 링크 참조)
[강연자 소개]
로버트 와인버그 교수
(메사추세츠 공과대학 생물학)
• 1984년 분자생물학 NAS 상
• 1997년 미국 국가 과학상 생물과학 부문
• 2013년 생명과학 부문 혁신상
• <암의 생물학> 저자
• RAS 유전자 발견
• 종양억제유전자발견
[강연 순서]
1강 암이란 무엇인가
• https://www.ebs.co.kr/tv/show?prodId=411911&lectId=60117044
2강 무엇이 암을 유발하나
• https://www.ebs.co.kr/tv/show?prodId=411911&lectId=60117045
3강 암은 어떻게 증식하는가
• https://www.ebs.co.kr/tv/show?prodId=411911&lectId=60118924
4강 전이는 어떻게 진행되나
• https://www.ebs.co.kr/tv/show?prodId=411911&lectId=60118925
5강 어떻게 치료할 것인가
• https://www.ebs.co.kr/tv/show?prodId=411911&lectId=60120459
[간략요약]
1강 암이란 무엇인가
• 암은 외부의 침입자가 아니라 몸의 내부에서 시작된 질병이며, 비정상적인 세포가 증식한 질병이다
• 암세포가 성장함에 따라 세포의 비정상의 정도가 높아진다. 이유는 비정상 세포로 발전하면서 돌연변이 유전자를 얻기 때문이다
• 30조 개의 세포가 우리의 몸을 형성하고 있으며, 30조개의 세포들이 서로 협력하여 기능적이고 정상적인 조직을 형성한다
• 정상 조직에 있는 각각의 세포들은 이웃 세포들과 서로 소통하며 세포 증식을 조절한다
• 하지만 정상 세포와는 다르게 암세포의 활동은 서로 협력하려는 욕구로 조절되지 않는다
• 비정상적인 암세포는 오로지 '자기증식' 단 하나의 동기로만 움직인다.
• DNA 는 다른 물체들 처럼 손상을 입을 수 있다
• 암이 발생하는 근본적 원인을 알기 위해서는 세포 속 DNA 가 변화하는 이유, 즉 염기 서열이 변화하는 근본적인 원인까지 파헤쳐야 한다
• DNA 염기 서열은 RNA 로 복제되고, RNA 는 단백질을 만든다
• 'DNA -> RNA -> 단백질' 을 만드는 이 패러다임은 우리 삶을 지배하는 근본적인 규칙이다
• DNA 가 담고있는 정보의 변화, 이 단순한 하나의 변화가 세포 전체의 행동에 엄청난 영향을 끼칠 수 있다
• 이 처럼 비정상적인 단백질, 즉 기능이 고장난 단백질은 암이 걷잡을 수 없이 증식하는 원인이다
• 인간의 게놈에는 2만개의 유전자가 존재, 2만개의 유전자는 2만개의 단백질을 생산한다
• 2만개의 유전자 중 아주 일부분만이 세포 증식같은 행동을 결정하는데 중요한 역할을 한다
• 암은 외부의 침입자가 아니라 몸의 내부에서 시작된다
• 암은 잘못된 시간과 장소에서 비정상적인 세포가 증식한 질병이다
• 암은 단계를 거쳐 공격적으로 성장하며, 이것을 종양이라 한다
• 초기 세포가 일련의 변화를 거치면서 점차 공격적인 성향을 가지게 된다
• 종양은 점점 비정상적인 세포 집단으로 성장한다
• 종양은 이 모든 과정이 처음 시작된 부위에서 증식한다
• 시간이 지나면 혈액을 타고 인접한 조직으로 침투 하기도 한다
• 이러한 과정을 암의 진행이라 한다 (전이)
• 암세포가 성장함에 따라 비정상의 정도가 높아진다
• 비정상 정도가 높아 지면서 암세포가 세포 집단으로 발전
• 세포 집단은 조직 형태로 퍼지며, 조직 전체를 통틀어 종양이라 부른다 (비정상 세포가 조직을 이룬 종양)
• 조직을 이룬 종양은 이 때 복잡한 정도가 한 층 더 높아진다
• 이유는 비정상 세포로 발전하면서 돌연변이 유전자를 얻기 때문이다
• 정상 세포에서 심각한 악성 종양으로 발달 하면서 암세포는 돌연변이 유전자를 얻는다
• 이 돌연변이 유전자가 암세포를 점점 더 비정상적으로 만든다
• 즉 돌연변이 유전자는 암세포가 비정상적으로 행동한 결과라기 보다 암세포를 비정상적으로 행동하게 만드는 원인이다
• 온전한 정상 세포에서 심각한 수준의 악성 종양으로 발전 하면서 유전 정보가 점점 망가진다
• 현미경으로 본 정상세포
• 100 개의 세포들이 구조적으로 완변한 조직을 형성하고 있음
• 30조 개의 세포가 우리의 몸을 형성하고 있음
• 즉 30조개의 세포들이 서로 협력하여 기능적이고 정상적인 조직을 형성한다
• 정상 조직에 있는 각각의 세포들은 이웃 세포들과 서로 소통하며 세포 증식을 조절한다
• 현미경으로 본 비정상세포
• 정상 세포와는 다르게 암세포의 활동은 서로 협력 하려는 욕구로 조절되지 않는다
• 비정상적인 암세포는 오로지 '자기증식' 단 하나의 동기로만 움직인다.
• 암세포는 정상 조직을 만들거나 기능을 잘 해내는데는 전혀 관심이 없기 때문에, 정상 조직과는 전혀 다른 모습이다
• 세포핵 속에는 세포의 행동을 지배하는 정보가 들어있어 세포의 뇌 라고도 부른다
• 세포핵에는 염섹체가 포함되어 있다
• 각각의 염색체 속에는 DNS 분자가 있다
• DNA 분자 속 이중나선 구조는 모든 염색체에서 발견된다
• DNA 는 유전적 생물학적 정보를 담고있는 정보분자 이다
• DNA 유전 정보는 ACGT 네글자만 이용해서 나타낸다
• ACGT 네글자의 서로다른 순서와 조합이 DNA 기본 요소이며, 네글자의 순서가 지구에 있는 모든 생명체의 복잡성을 결정한다
• DNA 는 다른 물체들 처럼 손상을 입을 수 있다
• 원래는 G 가 있을 자리에 T 가 잘못된 자리에 있다. 이것은 곳 돌연변이를 의미한다
• 이런 현상은 DNA 변이된 염기 서열을 나타내고 이것은 DNA 속 정보가 잘 못 됐다는 의미이다
• 즉 정보가 잘 못 됐다는 건 세포가 증식하면 안되는 상태 인데도 오히려 증식 하라고 명령을 하게된다
• 암이 발생하는 근본적 원인을 알기 위해서는 세포 속 DNA 가 변화하는 이유, 즉 염기 서열이 변화하는 근본적인 원인까지 파헤쳐야 한다
• 염기 서열의 변화는 변질된 정보이며 세포에 잘못된 명령을 내려, 세포가 증식하면 안될 때에도 증식하게 만든다
• DNA 염기 서열은 RNA 로 복제되고, RNA 는 단백질을 만든다
• DNA 는 정보를 담고 있고, 실제로 세포 작업을 수행하는 건 단백질이다
• 단백질은 생화학적인 반응을 수행하고 구조를 만든다
• 단백질은 생화학적인 반응과 구조를 통해 이 지구상에 존재한는 복잡한 생명 활동을 주관한다
• 'DNA -> RNA -> 단백질' 을 만드는 이 패러다임은 우리 삶을 지배하는 근본적인 규칙이다
• 따라서 비정상적인 생물학적 행동에 대해 얘기할때 마다 이 관계를 기억 해야한다
=> DNA 가 변하면 단백질도 변하고, 단백질이 비정상적으로 변하면 세포도 비정상적으로 행동한다
• 염기 서열의 사소한 변화는 그 유전자가 만들어내는 단백질 구조의 변화를 일으킨다
• DNA 가 담고있는 정보의 변화, 이 단순한 하나의 변화가 세포 전체의 행동에 엄청난 영향을 끼칠 수 있다
• 이 처럼 비정상적인 단백질, 즉 기능이 고장난 단백질은 암이 걷잡을 수 없이 증식하는 원인이다
• 한 개의 세포안에 32억개의 염기를 갖는 DNA 가 게놈을 이루고, 이 DNA 가 여러곳에 분포되어 있다
• 빨간 부분이 유전자이며, 이 유전자는 다른 유전자 그룹과 분리되어 있다
• 각각의 유전자 그룹은 서로다른 단백질을 생산한다
• 다양한 단백질들은 생화학 반응을 수행하고 세포의 구조를 만들고 최종적으로 조직의 복잡한 구조를 구축한다
• 각각의 유전자들은 제대로 된 단백질을 만들도록 적절한 지시를 내린다
• 인간의 게놈에는 2만개의 유전자가 존재, 2만개의 유전자는 2만개의 단백질을 생산한다
• 노란 부분의 유전자 그룹은 단백질을 만들지 않는다 (암 세포와는 관계가 없는 단백질)
• 즉 노란 부분의 유전자 그룹은 세포 행동에 관여하지 않는 DNA 이다
• 2만개의 유전자 중 아주 일부분만이 세포 증식같은 행동을 결정하는데 매우 중요한 역할을 한다
• 게놈의 빨간부분 즉 코딩 유전자의 돌연변이가 생기면, 손상된 유전자가 되고 이것은 세포의 행동을 변화 시킬수있다
• 유전자 사이사이에 존재하는 노란 부분은 몇 가지 기능을 가지고 있기는 하지만 정크 DNA 라고 불리운다
• 노란색 부분에 생긴 돌연변이는 생물학적 기능에 영향을 주지 않는다
• 돌연변이를 일으킬 수는 있지만 세포의 행동에 어떤 심각한 영향을 주지 않는다
• 아직 우리가 다루지 않은 DNA 속 다른 변화가 있다
• 한 세포의 유전자, 파란 부분은 잘려서 삭제 되거나 폐기된 유전자이다
• 이 파란 부분이 지나치게 커지면, 유전자가 삭제 되거나 유전자 전체가 제거될 수 있다
• 유전자의 주요 부분이 삭제되면 유전자는 비활성화 된다
• 아예 처음부터 없었던 것 처럼 비활성화 되며, 게놈의 있는 정보 목록에서 완전히 사라진다
• 사람의 정상 염색체는 매우 잘 구조화 되어있다
• 반면 암세포의 염색체는 매우 무질서하고 혼란스럽고 무작위하게 결합되어 있다
• 이것은 유전적 장애와 혼란을 나타내며, 결과적으로 유전적인 돌연변이의 척도가 된다
• 돌연변이가 어떻게 세포에 행동에 영향을 주는지, 어떻게 이런 세포들이 생명을 위협하는 종양이 될 수 있는지, 탐구를 진행한 이상 우린 다양한 종류의 돌연변이를 받아 들여야한다