세계의 DNA를 구하기 위한 경주

매튜 허슨

4년 전, 서아프리카 해안에서 수백 마일 떨어진 곳에서 크레인이 연구선 포세이돈에서 구근 모양의 노란색 잠수함을 들어올려 대서양으로 내렸습니다. 잠수함 안에서는 스미소니언 연구소의 동물학자인 카렌 오스본이 따뜻한 옷으로 몸을 감싸고 메스꺼움을 막으려고 노력했습니다. 30분 동안 안전 점검을 하는 동안 오스본은 세탁기처럼 잠수함의 둥근 창문 위로 물이 출렁이는 모습을 지켜보았습니다. 그런 다음 승무원은 모든 권한을 부여하고 선박은 하강했습니다. 해양 생물로 유명한 화산 군도인 카보베르데의 바다에서 오스본은 뱃멀미가 사라지는 것을 느꼈습니다. 그녀는 유리창에 얼굴을 대고 이마에 멍이 들 때까지 바다 생물들을 바라보았습니다. “자연 서식지에 있는 이 동물들을 보면 완전히 매료됩니다.”라고 그녀는 말했습니다.

오스본은 포에오비우스(Poeobius)라고 불리는 생물발광 벌레를 포함해 찾기 힘든 여러 종을 찾고, 이들의 유전자 서열을 분석하여 글로벌 DNA 데이터베이스를 구축하는 임무를 수행했습니다. “이러한 것들이 서로 어떻게 연관되어 있는지 알아내려면 게놈이 필요합니다.”라고 그녀는 설명했습니다. "일단 그 나무가 있으면 그 동물들이 어떻게 진화했는지, 시간이 지남에 따라 어떻게 변화했는지, 서식지에 어떻게 적응했는지에 대한 흥미로운 질문을 시작할 수 있습니다." 결국 그러한 게놈은 새로운 작물부터 의학적 치료법에 이르기까지 심오한 혁신을 불러일으킬 수 있습니다. 그러나 오스본은 걱정하기 시작했습니다. 그녀는 이미 잠수함을 타고 여러 번 여행했지만 포에오비우스는 한 마리도 본 적이 없었습니다. 각 벌레의 길이는 불과 몇 센티미터에 불과하며 바다의 눈이나 표면에서 떨어지는 유기물을 먹습니다. 담배처럼 한쪽 끝이 노란색이어서 엉덩이벌레라고도 불립니다.

조종사가 더 깊은 바다로 방향을 틀자 오스본은 로봇 팔 끝에 있는 흡입 호스를 작동했습니다. 그녀는 갑각류, 바다나비, 해파리 등 샘플링하고 싶은 유기체를 발견할 때마다 튜브를 통해 바닷물이 채워진 수집 상자로 빨아들였습니다. 그녀는 잠수함 안에 화장실이 있었으면 좋겠다는 생각이 들기 시작했습니다. 그러다가 수백 미터 아래에서 마침내 포에오비우스 무리를 보았습니다. “아, 그게 바로 우리가 원하는 거예요!” 그녀는 외쳤던 것을 기억합니다. "가다! 가서 가져와!” 조종사는 천천히 잠수함을 돌렸고 오스본은 벌레를 빨아들였습니다.

배로 돌아와 화장실을 사용하기도 전에 오스본은 상자를 선내 실험실에 보관했습니다. "밖으로 나가서 모든 샘플러를 살펴보고 실험실로 가져가서 어떤 동물을 얻었는지 확인하는 것은 항상 흥미진진한 일입니다."라고 그녀는 말했습니다. 그녀는 포에오비우스 벌레 중 하나를 현미경 아래에 놓고 마취한 다음 약간의 젤라틴 조직을 잘라낸 다음 DNA가 손상되는 것을 방지하는 액체가 들어 있는 유리병에 넣었습니다. (엉덩이벌레는 살아남지 못했습니다.) 스미소니언 박물관으로 돌아온 팀은 유전 물질을 추출하고 서열을 분석했습니다. 그것은 곧 자라나는 생명나무의 새로운 가지가 될 것입니다.

수십억 년에 걸쳐 수많은 DNA 가닥에 걸쳐 진행된 과정인 지구상 생명체의 진화는 역사상 가장 큰 실험으로 간주될 수 있습니다. 그것은 아메바와 공룡을 낳았습니다. 반딧불이와 파리지옥; 오리처럼 생긴 포유류, 말처럼 생긴 물고기까지요. 이 종들은 먹고, 피하고, 방어하고, 경쟁하고, 번식하는 새로운 방법을 찾아 수많은 생태학적 문제를 해결했습니다. 그들의 게놈에는 인간이 생명의 기원을 재구성하고, 새로운 식품과 의약품 및 재료를 개발하고, 심지어 죽어가는 종을 구하는 데 사용할 수 있는 정보가 포함되어 있습니다. 하지만 우리는 또한 많은 데이터를 잃어가고 있습니다. 인간은 현재 진행 중인 대량 멸종의 주요 원인 중 하나입니다. 4만 종 이상의 동물, 곰팡이, 식물 종이 멸종 위기에 처한 것으로 간주되며, 이는 우리가 알고 있는 종들에 불과합니다.

오스본은 일종의 과학적 구조 임무를 수행하는 과학자 그룹의 일원입니다. 이는 지구 바이오게놈 프로젝트(EBP)로 알려져 있으며, 그 목표는 지구상의 모든 식물, 동물, 곰팡이뿐만 아니라 조류와 같은 많은 단세포 유기체의 게놈 서열을 분석하여 다음 결과를 검색하는 것입니다. 더 늦기 전에 인생의 위대한 실험을 해보세요. EBP와 함께 일하는 스탠포드 법학 교수 행크 그릴리(Hank Greely)는 “이것은 완전히 놀랍고 미친 목표입니다.”라고 말했습니다. 주최측이 "생물학을 위한 획기적인 사건"이라고 묘사한 이 노력은 수십억 달러의 비용이 들 것으로 예상됩니다. 그러나 현재는 직접적인 자금 지원이 없으며 대신 과학자들의 자원 봉사 활동에 의존하고 있습니다. 연구자들은 종이 멸종되기 전에 샘플을 수집하기 위해 바다, 사막, 열대 우림을 샅샅이 뒤져야 합니다. 그리고 새로운 종이 발견됨에 따라 이들 모두의 서열을 분석하는 작업도 점점 더 커질 것입니다. 71세인 그릴리(Greely)는 “이것은 아마도 완전히 달성되지 못할 무거운 열망입니다.”라고 말했습니다. “이것은 마치 당신이 내 나이일 때 마당에 어린 참나무를 심는 것과 같습니다. 당신은 그것이 성숙한 참나무가 될 때까지 살아서 볼 수 없을 것입니다. 그러나 당신의 희망은 누군가가 그렇게 할 것이라는 것입니다.”