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TAG: MPI (막스플랑크연구소)

작성 2014-09-19
조회 2,602

출생10/20/1942
국적 독일
분야생물학
소속튀빙겐시 막스플랑크연구소 유전자연구원
출신대학튀빙겐대학교대학원 박사
주요업적초기 배아 발달의 유전적 조절에 관한 연구
수상노벨 의학생리학상 (1995)

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인물정보

독일의 발생생물학자. 유전자에 변화를 일으키는 화학물질이나 돌연변이원으로 초파리를 처리하면 돌연변이 현상이 발생한 유전자는 비정상적인 체절을 만들어낸다는 사실을 밝혀내 1995년에 E.B.루이스, 위샤우스와 공동으로 노벨생리·의학상을 수상하였다.

1942년 10월 20일 독일 마그데부르크에서 출생하였으며 화가와 음악가 가정에서 자란다. 예술가 집안에서 자라온 성장배경과는 달리 식물과 동물에 관심이 않았고, 가족들의 만류에도 불구하고 생물학 공부를 시작한다. 프랑크푸르트 암마인에 있는 괴테 대학교 및 튀빙겐에 있는 에버하트칼스 대학교에서 1964년 물리와 화학, 생물학을 전공하였고 동물행동연구학자인 콘드라 로렌츠의 영향을 받아 “동물의 언어”라는 제목으로 졸업 발표를 하기도 하였다. 고등학교 졸업 후 의대진학을 꿈꾸기도 하였지만, 병원에서 간호사로 1달간 수련 과정을 마친 후 의학에 흥미가 없다는 것을 알게 된다.

1973년에 튀빙겐 대학교에서 박사학위를 취득하였고, 1969년에 막스 플랑크 연구소에 들어가 연구하였다. 1970년대에 공동 수상자인 에릭 위샤우스와 함께 하이델베르크에 있는 유럽 분자생물학 실험실에서 연구를 시작하였으며 단세포 난자, 혹은 막 결합한 정자와 난자의 결합체가 어떻게 복잡한 유기체로 발달되는지 즉, 어떻게 세포가 손과 발, 눈, 피부 같은 특정 몸의 기관과 부분이 되는지에 대한 연구하기 시작하였다. 공동수상자 에릭 위샤우스의 연구는 사람의 선천적 결손증을 설명할 수 있도록 하는 유전자의 발견을 이끌어냈으며, 더욱이 이것은 체외 수정을 발전시켰고 마침내 유산의 원인을 밝혀냈다.

초파리의 체절형성을 지배하는 유전자를 연구하기 위해 돌연변이 포화법을 개발하고 체절의 전후방향을 결정하는 피코이드단백질을 발견하였다(1988). 노벨 위원회는 초파리에 대한 그들의 연구가 과학적으로 인간에 있어서 선천적 결손증의 원인을 이해 할 수 있도록 일조한 공로로 E.F. Wieschaus, E.B. Lewis와 함께 1995년 노벨생리의학상을 수여하였다.

*공동수상: 에드워드 루이스

미국의 발생생물학자.
미네소타 대학교에서 공부하였으며, 1942년에 캘리포니아 공과대학에서 앨프레드 스튜테밴트의 지도 아래 박사학위를 취득하였다. 1946년에 동 대학교 강사가 되었으며, 1956년에 생물학 교수가 되어 1988년까지 재직하였으며, 이후 명예교수로 지냈다. 독자적으로 발생생물학을 연구하여 초파리에서 체절의 발달을 좌우하는 유전자들이 연속으로 배열되어 있음을 발견하였다.

*공동수상: 에릭 F. 위샤우스

미국의 생물학자.
노트르담 대학교에서 공부하였으며, 1974년에 예일 대학교에서 박사학위를 취득하였다. 1975년부터 1978년까지 스위스 취리히 대학교에서 박사후과정을 이수하였다. 1978년부터 1981년까지 하이델베르크에 있는 유럽 분자생물학 실험실에서의 연구를 이끌었다. 1981년에 프린스턴 대학교 조교수가 되어 1983년에 부교수를 거쳐 1987년에 정교수로 승진하였다.

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시상연설

전하, 그리고 신사 숙녀 여러분.
삶이 시작되는 바로 그 순간, 수정란은 분열하여 두 개로 되고, 그 다음 네 개, 여덟 개 등으로 계속 분열합니다. 처음에는 모든 세포들이 똑같아 보입니다. 그러나 나중에는 모든 세포가 분화되어 어느 세포가 머리, 꼬리, 또는 앞과 뒤가 될 것인지 분명해집니다. 이와 같은 분화 과정은 유전자가 좌우합니다. 어떤 유전자가 이러한 역할을 하는 것일까요? 그 유전자들은 몇 개나 될까요? 그리고 그들은 어떻게 작용하는 것일까요?

올해 노벨 생리·의학상 수상자들은 바로 이와 같은 궁금증을 풀어 주었습니다. 그들은 연구가 간단하다는 장점 때문에 초파리를 실험동물로 사용하였습니다. 초파리가 새로 낳은 알은 10일 만에 유충이 되고, 그 다음 번데기를 거쳐서 성적으로 성숙한 파리가 됩니다.

곤충의 유충은 각각의 체절로 나누어집니다. 나비의 애벌레를 생각해 봅시다. 각 체절은 각자의 발달 프로그램에 따라 발달합니다. 장수말벌은 머리, 가운데, 그리고 줄무늬 꼬리가 있는 뒷부분으로 이루어져 있는데, 이 모든 부분이 유충의 특정 체절에서 발달했습니다. 이처럼 전체 몸통은 각 체절에 의해 결정됩니다. 따라서 크리스티아네 뉘슬라인 폴하르트 박사님과 에릭 위샤우스 박사님은 정확히 14개의 체절로 발달하는 유충에서 그 모든 유전자들을 찾아보기로 했습니다.

그들의 성공 가능성은 불투명했습니다. 이전에 이와 비슷한 것을 시도한 사람은 아무도 없었지만, 생각했던 것보다 많은 수의 유전자들이 여기에 연관되어 있을 수도 있기 때문이었습니다. 그들은 간단하면서도 독창적인 실험으로 연구를 시작했습니다. 파리의 유전자 20,000개 중 절반 이상을 시험한 결과, 그들은 체절 분할을 좌우하는 세 종류의 유전자를 찾아냈습니다. 첫 번째 유전자는 몸통의 축을 따라 체절 분할의 기반을 마련하고, 두 번째 유전자는 두 번째 체절의 발달을 결정하며, 세 번째 유전자는 개별적인 체절들의 구조를 제한하고 있었습니다.

크리스티아네 뉘슬라인 폴하르트 박사님과 에릭 위샤우스 박사님은 유전자가 뒤죽박죽으로 가득 차 제어할 수 없을 것 같은 판도라의 상자를 연 것입니다. 그리고 성공에 대한 희망은 현실로 나타났습니다. 그들은 합리적인 방법으로 유충의 발달을 좌우하는 유전자들을 확인하고 분류하는 것이 가능함을 보여 주었습니다. 그들이 찾은 유전자들은 겨우 15개밖에 되지 않았지만, 이 성공적인 결과는 다른 발달생물학자들이 또 다른 선구적인 발견을 할 수 있는 길을 열어 주었습니다. 어찌하여 동일해 보이는 유충의 체절들이 성숙한 초파리의 여러 다른 부분으로 발달하게 되는 것일까요?

금세기 초반에 여분으로 날개 한 쌍을 더 가진 파리들이 발견되었습니다. 유충에 있는 하나의 체절이 ‘다른’ 발달 프로그램을 선택했기 때문입니다. 에드워드 루이스 박사님은 초파리에서 체절의 발달을 좌우하는 유전자들이 잇달아 연속으로 배열되어 있음을 발견하였습니다. DNA에 있는 유전자의 배열은 이로 인해 나타나는 유충 체절의 배열과 일치하였습니다. 이것은 새로운 개념이었습니다.

오늘의 노벨상 수상자들이 발견한 초파리의 유전자에 상응하는 유전자는 우리 인류에게도 있습니다. 그리고 이 유전자들은 태아 발생기에 중요한 기능들을 수행하였습니다. 에드워드 루이스 박사님이 발견한 유전자들은 실제로 인류의 DNA와 동일한 배열입니다. 따라서 초파리의 발생연구는 현재 척추동물의 발생 과정을 이해하기 위해 필수적입니다.

에드워드 루이스 박사님, 크리스티아네 뉘슬라인 폴하르트 박사님, 그리고 에릭 위샤우스 박사님.
박사님들이 발견한 유충 발생에 관련된 유전자들은 우리에게 어떻게 하나의 세포가 다세포의 복합적인 유기체로 발달하는지를 쉽게 이해시켜 주었습니다.

카롤린스카 연구소의 노벨위원회를 대표하여 박사님들께 커다란 축하를 드립니다. 앞으로 나오셔서 전하로부터 노벨상을 받으시기 바랍니다.

카롤린스카 연구소 노벨 생리·의학위원회 보른 벤스트룀

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