햇살이 밝게 비추는
화창한 어느 날, 바다 위를
항해하는 호기심 많은
하푸는 오늘도 모험을 떠나요.
오늘 하푸에게 무슨 일이
일어날까요?
“오늘은 어디로 모험을
떠나볼까? 우와! 아주머니!
안녕하세요! 배가 엄청나게
나왔어요! 임신하신 거예요?”
“어머! 하푸?!? 나야, 나!
오인체 박사! 잘 지냈니?
이 아이 기억 안 나? 그때
만난 그 머리가 말랑말랑했던
아기가 이렇게 컸어!”
“하푸 안녕!”
“오인체 박사님? 우와! 아기가
이렇게 컸구나! 안녕~
박사님이랑 정말 쏙 빼닮았어요!”
“그렇지? 너무 예쁘지 않니? 다~
내 DNA를 물려받아서 그렇지 뭐~
호호호.”
“정말 예뻐요~ 그런데… DNA를
물려받았다고요? 안 믿어지시겠지만…
제가 사실… 개미만큼 작아져서
개미들과 모험을 떠난
적이 있었는데…”
“뭐??? 개미들과 모험을?? 하하하”
“그때 모든 생물은 세포로
이루어져 있고 세포 가운데 핵에
DNA라는 유전물질을 가지고
있다고 배웠어요!”
“어머 어머… 지.. 진짜인가 보네???
맞아. 그 DNA. 우리 이렇게
만난 김에 또 인체 공부
시작해볼까? 어때!? 안그래도
요즘 입이
근질근질하고 인체 공부도
너무 하고 싶었는데! 잘됐다~!”
“좋아요. 박사님! 시작해요!!!”
“하푸가 잘 알고 있듯이, 모든
생물은 세포로 이루어져 있어.
역할에 따라 신경세포, 근육세포,
상피세포 등으로 이루어져 있지.
이 세포들이 모여서 조직이 되고
조직이 모여서 기관, 기관이
모여서 기관계, 기관계들이 모여
하나의 개체가 되지!”
“그럼, 아주 작았던 아기가
이렇게 커진 건 세포가 점점
커졌기 때문이에요?”
“땡! 세포의 크기가 커진 게
아니라 세포의 수가 많아지기
때문이야. 세포분열이라는 과
정을 통해서 세포 수를
늘리게 되지.
세포 하나가 반으로 쪼개지면서
분열되어서 두 개의 세포가
만들어진단다. 나누어지기전 세포를
모세포라고 하고 두 개로
나누어진 세포를 각각
딸세포라고 해. 엄마와 딸인 거지.
그리고 그
딸세포들은 다시 모세포가
되어 또다시 두 개씩 딸세포를
생성해. 이 과정이 반복되면서
세포의 수가
증가하는 거야.”
“우와… 벌써 재밌다. 우리
몸은 진짜 신기하다니까요!”
“세포분열에는 크게 두 가지가 있어.
우리 몸 모든 곳에서 이루어지는
‘체세포 분열’과 특별히 정자와
난자를 만들기 위한
세포분열인 ‘생식세포 분열’이 있는데
먼저 체세포 분열부터 알아볼까?”
“네!!!”
“세포의 중심에는 핵이 있고 핵을
둘러싸고 있는 핵막, 핵 내부에는
세포질이라는 공간이 있고 그
공간 안에는 미토콘드리아와 같은
세포 소기관이 존재한단다!”
“네! 맞아요! 개미가 알려줬었어요!!!
이야. 개미가 정말 잘 알려줬었구나…!!!”
“저.. 정말 개미한테 잘 배웠구나…
이렇게 세포의 핵 속에 DNA라는
유전물질이 있는데, 여기에
머리카락, 눈동자, 혈액형, 지문 등과
같은 나에 대한 모든 정보가
다 들어있어.”
“어! 그래서 범죄 현장에서
머리카락이나 지문 하나라도
발견되면 DNA를 분석해서 범인을
찾아내는 거군요!?”
“그렇지! DNA는 두 개의 선이
빙빙 고여있는 듯한 형태로
이루어져 있어. 마치 꽈배기처럼
생겼지!”
“꽈배기…? 맛있겠다…”
“하하하. 꽈배기처럼 생긴 것을
‘이중나선 구조’라고 한단다.”
“이중나선 구조!”
“이 기다란 꼬불꼬불 꽈배기 모양이
평소에는 실처럼 풀어져 있어.
사람의 세포에는 핵 안에 46가닥이나
들어있지. 모든 생명체는
자신만이 갖는 염색체수가
정해져 있어.”
“서로 다른 유전정보가 들어있는
DNA가 46가닥이나요? 우와
생명체는 정말 복잡한 구조로
이루어져 있네요…”
“자, 이제부터 잘 들어봐! 핵 안에
46가닥의 DNA가 실처럼 풀어져
있다고 했지? 만약 이 상태에서
세포분열이 일어난다면 DNA가
절반밖에 들어있지 않을 거야.”
“음… 맞아요. 46을 2로 나누면
23가닥씩밖에 없을 거예요!”
“똑똑한데? 하지만 우리 몸속에 있는
모든 세포 중에서 정자와
난자를 제외하고는 꼭 온전한
46가닥을 가지고 있어야 해.”
“그럼… 어떻게 해요?”
“그래서 평상시에는 46가닥이
존재하다가
세포 분열할 시기가 되면
DNA를 복제해서 두 배로
증가시킨단다. 다른 세포 소기관의 양도
함께 증가하지.”
“우와…. DNA를 복제한다고요? 진짜
신기하다…. 두 배로 증가된 상태에서
세포분열을 하게 되면 46가닥의
DNA를 그대로 유지할 수
있겠네요!”
“맞아. 그런데 실처럼 풀어져 있는
상태로 세포분열이 일어나게 되면
분열 과정에서 손상되고
소실될 위험이 있어.”
“실은… 너무 약해서
그럴 수 있겠네요.
그럼 신비한 우리 몸은 분명
다른 형태로 변할 거예요!”
“정답! 세포분열을 할 때는
막대 형태로
바뀌게 된단다. 진짜 신기하지?
이 막대 모양이 어떤 형태로
이루어져 있는지 알려줄게!
원래 있던 DNA 46가닥을 원본이라고
한다면 복제된 DNA 46가닥은 복
사본이라고 해. 원본과 복사본이
서로 합쳐지면서 가운데에 단백질을
중심으로 DNA가 응축되고 마치
두 개의 막대기가
붙어있는 듯한 형태로 모양이
바뀌게 되지.”
“아~ 그럼 원본과 복사본이 합쳐진
형태로 46개의 막대기 모양이
만들어진 거네요!?”
“그렇지! 평상시에 실처럼 있는
형태를 ‘염색사’라고 해. 그리고
세포분열이 일어날 때만 관찰되는
DNA의 원본과 복사본이 결합한
형태를 ‘염색체’라고 하지. 그리고
각각의 가닥을 ‘염색분체’라고 해.
또, 중앙에 있는 단백질을
‘동원체’라고 해. 이때 ‘방추사’라는
실 모양의 구조물이 생겨서 동원체를
양쪽에서 잡아당겨 염색체가
분리되지.”
“정말 신기해요. 그럼 그 DNA에
반은 엄마 거 반은 아빠 거예요?”
“맞아. 엄마의 난자 속에 들어있던
DNA와 아빠의 정자 속에 들어있던
DNA가 합쳐져서 하나의 세포를
만들게 되고 최초의 세포
한 개로부터 계속 복제되고
분열되어서 지금의 내가, 지금의
하푸가, 지금의 우리 아기가 만들어지게
된 거야. 우리 아기가 처음 혼자 앉은
날, 처음 일어선 날, 처음 걸음마를 뗀 날.
그리고…
처음 엄마라고 말한 날… 너도 기억나니
아가야? 점점 성장하는 우리 아기를
보면서 이 엄청난
신비로움을 느낄 수 있었단다…
하푸 너희 엄마도 너를 정말
자랑스러워하실 거야.”
“박사님… 이제 생식세포 분열에
대해서 알려주세요!”
“아. 그래그래. 자, 우리의 46가닥
DNA에는 엄마 거 23가닥, 아빠 거
23가닥으로 이루어져 있다고 했지?”
“네!”
“하지만 엄마의 세포 안에도
DNA가 46가닥이 들어있고 아빠의
세포 안에도 DNA가 46가닥이
들어있어. 엄마의 세포로부터
만들어진 난자와 아빠의 세포로부터
만들어진 정자가 합쳐져서 내가
만들어져야 하는 거면 난자와
정자에서 각각 DNA를 23가닥씩
물려주어야 하겠지?”
“네! 어? 그러면 엄마랑 아빠가
반씩 줘야 하잖아요!”
“맞아. 그래서 엄마의 난소에서
난자를 만들고 아빠의 정소에서
정자를 만들기 위한 세포분열을
생식세포 분열이라고 하는 거야.
기존의 46가닥이었던 DNA의 양이
23가닥으로 줄어드는 세포분열이기
때문에 수가 감수하는 분열.
즉, 감수분열이라고도 불러.”
“우와! 어떻게 줄어드는 거예요?”
“자, 처음엔 체세포분열과 똑같이
46가닥의 DNA가 복제되어
두 배가 돼. 그리고 원본과
복사본 DNA가 서로 짝을 이루어서 막대
모양의 염색체 형태로 응축되지.
엄마에게서 받은 DNA의 원본과
복사본으로 이루어진 염색체
23개와 아빠에게서 받은 DNA의
원본과 복사본으로 이루어진
염색체 23개. 총 46개의 염색체가
형성되고 염색체의 분리를 도와줄
방추사가 형성돼.
“여기까지는 똑같네요!”
“자, 이제부터 달라져. 엄마 거와
아빠 거 중에서 크기와 모양이
비슷한 것끼리 짝을 지을 수가 있는데,
이렇게 모양과 크기가
같은 한 쌍의 염색체를 상동
염색체라고 해!”
“우와! 엄마와 아빠께 드디어
합체되는 건가!”
“하하하. 맞아. 이렇게 상동
염색체끼리 합해진 염색체를
‘2가 염색체’라고 불러.”
“그럼 이제 2가 염색체가
총 23쌍이 되었네요!”
“그렇지! 자 이제 다시 이 2가
염색체를 나눠야 해. 뭐가 필요할까?”
“어… 방추사요?”
“그렇지! 방추사의 도움으로
2가 염색체로 합체되어 있던 상동 염색체가 분리되는데 그러면 2개의 딸세포 형성이 완성!”
“우와. 정말 46개에서 23개로
절반으로 줄어들었어요!”
“정말 신기하지? 2가 염색체가
형성되고 분리되는 과정에서 다양한 염색체의 조합이 만들어져. 골고루 잘 섞이는 거지. 호호호. 자자,
이제 원본과 복사본. 염색분체들을 또 분리시켜야지!”
“방추사 다시 등장!”
“자, 염색체가 또다시
23개씩 들어있는
딸세포가 4개가 형성되었어.
염색체가 염색사로 완전히
분리되었지.”
“다시 실처럼 풀어졌어요!
우와… 박사님 뱃속에 있는 아기는
누굴 더 닮았을까요? 첫째가
박사님을 쏙 빼닮았으니까.. 동생은
아빠를 닮았으려나…?”
“사실… 내 뱃속에 쌍둥이가 있어!!!”
“네? 쌍둥이를 임신하셨다고요?”