유전자 재조합 - 인공의 잡종

불행은 항상 탐욕에서 시작된다. 왕위 다툼을 벌이던 미노스에게 그를 어여삐 여기던 바다의 신 포세이돈은 멋진 소를 한 마리 선물했다. 어디 하나 흠잡을 것 없는 뛰어난 소이기에, 이를 제물로 이용해 여러 신들에게 기도를 하면 그가 왕좌에 오를 수 있을 것이라고 하면서 말이다. 하지만 막상 소를 본 미노스는 이렇게 멋진 소를 제물로 바치는 것이 아까운 마음이 들었다. 결국 그는 평범한 소를 대신 제물로 바치고, 멋진 소는 자신의 소유물로 삼고 말았다. 그들은 평범한 소로 만족했는지 미노스는 많은 신들의 축복을 받으며 무사히 왕위에 오를 수 있었다. 하지만 많은 신들 중 하나만은 그에게 축복을 내려주지 않았다. 포세이돈은 미노스의 이런 행동이 자신의 호의를 거절하고, 자신을 조롱했다고 느껴 분노했다. 신의 분노는 반드시 저주를 가져온다. 포세이돈의 저주는 매우 교묘하고 잔인했다. 소가 발단이 된 사건이니, 포세이돈은 미노스의 왕비인 파시파에가 황소를 사랑하게 만들었다. 포세이돈의 저주로 황소와 사랑에 빠진 파시파에는 결국 인간의 몸에 소의 머리를 가진 끔찍한 괴물을 낳게 되었다. 미노스 왕은 그제서야 비로소 자신의 과오를 깨달았지만, 그가 취한 행동은 신께 잘못을 빌고 용서를 구하는 것이 아니라, 최고의 장인 다이달로스를 불러 한 번 들어가면 절대로 빠져나올 수 없는 미궁인 라비린토스를 만들게 한 뒤, 황소머리를 가진 아들을 그 곳에 가두는 것이었다. 미궁에 갇힌 괴물 미노타우로스는 그렇게 아버지의 탐욕에서 태어났던 것이다.

전에도 말했듯이 옛 사람들도 자식들은 부모를 닮아서 태어난다는 사실을 알고 있었습니다. ‘콩 심은 데 콩 나고, 팥 심은 데 팥 난다’라는 속담처럼, 개의 몸에서 고양이가 태어나거나, 암소에게서 망아지가 태어나는 일은 절대로 없지요. 그런데 여기서 의문이 하나 생깁니다. 전혀 다른 두 생물이 만나 교배하면 어떤 자손이 태어날까요? 예전에는 서로 다른 두 생물이 만나 교배하면, 둘의 특징을 적절히 섞은 중간형 개체가 나온다고 생각했습니다. 그리고 실제로 육종의 결과 태어난 개체들은 부모 양쪽의 특징을 적절하게 이어받습니다. 수사자와 암호랑이 사이에서 태어난 종간 잡종인 라이거(Liger)의 경우, 얼굴은 호랑이를 닮았지만 머리 주변에 짧은 갈기가 있고, 털색은 사자를 닮았지만 호랑이처럼 줄무늬가 있는 등 사자와 호랑이의 특징적인 모습들이 모두 잘 드러납니다.

머리는 소, 몸은 사람인 미노타우로스. 나중에 테세우스에게 죽는 장면의 조각

보통 자연 상태에서 동식물의 교배는 같은 종끼리 일어납니다. 또한 종의 개념 자체에 ‘번식 가능한 자손을 만들 수 있는’ 것이 포함되어 있기 때문에, 서로 다른 종끼리의 번식하는 일은 극히 드물게 일어납니다. 그래서 종간 잡종은 노새와 라이거 정도를 제외하고는 그리 흔치 않은 일이며, 생식력이 거의 없습니다. 노새와 라이거 모두 수컷은 정자를 만들지 못하기 때문에, 그들 스스로는 종을 유지할 수는 없지요. 또한 자연적으로 종간 잡종을 만들 수 있는 것은 비록 종은 다르더라도, 속이 같은 가까운 연관 관계에 있을 때 뿐 입니다. 참고로, 생물의 분류는 가장 큰 개념이 계(Kingdom)이며, 다음과 같이 종(Species)으로 내려갑니다.

수사자와 암호랑이 사이에서 태어난 라이거

예를 들어 인간의 경우, 동물계→척추동물문→포유류강→영장목→사람과→사람속→사람(종)으로 분류됩니다. 호랑이의 경우, 동물계→척추동물물→포유류강→식육목→고양이과→큰고양이속→호랑이이며, 사자는 계에서 속까지 모두 호랑이와 같고 종만 다릅니다. 즉, 종관 유연관계가 상당히 크기 때문에 종간 잡종을 만들 수 있었던 것이죠. 이처럼 과거의 종간 잡종은 모두 실제 교배에 의한 육종으로 만들어졌기 때문에 종간의 거리가 아주 가깝지 않으면 잡종을 만들어낼 수 없었습니다. 그러나 현대인들은 육종 외에도 다양한 종간 잡종을 만들어내는 방법들을 찾아냈지요.

종간 잡종을 만들어내는 현대인의 기술은 바로 ‘세포 융합’입니다. 세포융합이란 두 개의 물방울이 만나 하나가 되듯이 서로 다른 두 개의 세포를 하나로 합치는 것을 뜻합니다. 이런 방식으로 인해 탄생된 대표적인 존재가 1980년대 가장 ‘핫’ 이슈였던 포메이토(혹은 포마토, Pomato)입니다. 포메이토는 말 그대로 감자(potato)와 토마토(tomato)의 합성어로, 뿌리에는 감자가 여물고 가지에는 토마토가 열리는 독특한 식물입니다. 한 식물의 줄기와 뿌리에 식량 자원이 각각 배출되기에 한때 포메이토는 인류가 직면한 식량 문제를 일시에 해결해 줄 구세주처럼 여겨져, 한 때 선풍적인 관심을 모으기도 했었지요. 앞서 말했듯 포메이토는 ‘세포융합’을 통해 만들어졌습니다. 즉, 토마토와 감자에서 각각 세포를 추출한 뒤, 에틸렌글리콜이라는 물질을 이용해 두 세포를 하나로 합쳐서 만들어진 것입니다. 이렇게 두 세포가 합쳐지게 되면, 세포 뿐만 아니라 세포 안에 존재하는 핵 역시 하나로 합쳐지는데, 이렇게 융합된 핵 속에는 토마토의 DNA와 감자의 DNA가 모두 들어있기 때문에, 이를 분열 및 발생시키면 한 그루에서 감자와 토마토가 동시에 열리는 ‘포메이토’가 탄생된답니다. 이런 방법을 통해 실제로 포메이토는 만들어진 것으로 알려져 있습니다. 하지만 기대와는 달리 인류의 식량 위기를 책임질 정도로 대단한 결과물은 아니었습니다. 포메이토 한 그루에 토마토와 감자가 모두 열리는 건 사실이지만, 이렇게 열린 토마토와 감자는 알이 작고 소출량도 적어서 각각을 따로 재배하는 것에 비해 이득이 별로 없었습니다. 그래서인지 포메이토는 별다른 반응을 이끌어내지 못하고 사람들의 기억에서 사라져갔지요.

비록 포메이토는 사람들의 기억에서 사라져갔지만, 그렇다고 해서 종간의 다양한 잡종을 만들어내려는 시도가 사라진 것은 아닙니다. 오히려 종간의 경계를 뛰어넘는 행위는 과거에 비해 더욱 폭넓고 빈번하게 일어나고 있지요. 다만 그 방법이 세련되게 다듬어져 우리가 미처 알아차리지 못하고 있을 뿐입니다. 종간의 장벽을 허물어뜨리는 행위는 이제 육종이나 세포 융합이 아니라, ‘유전자 재조합’ 기술과 ‘복제기술’이라는 이름을 빌어 우리 실생활에 더욱 깊이 파고들고 있답니다.

유전자 재조합 기술은 종의 경계를 허물어뜨린 매우 세련된 방식입니다. 생식세포 전체, 혹은 염색체 전체를 융합하는 차원의 융합이 아니라, 필요한 유전자 한 두 개만을 골라서 융합하는 방식이니까 말이죠. 유전자 재조합이란 주로 한 생명체가 원래 가지고 있지 않은 유전인자를 다른 생명체에서 추출하여 넣어주는 것입니다. 유전자 재조합으로 인해 해충저항성을 가지게 된 옥수수의 경우, ‘나비 세균(Bacillus Thuringiensis)’이라고 불리는 특정한 미생물로부터 곤충들에게 해로운 BT 프로토톡신이라는 물질을 합성해 내는 유전자를 잘라내어 유전자 재조합을 통해 옥수수에게 넣어주는 방식으로 만들어낸 것입니다. 이처럼 유전자 재조합을 통해 재구성된 생물은, 첫째, 필요한 특정 단백질을 형성하는 유전자만을 골라서 재조합하기 때문에 외형적인 것과 연관된 유전자가 아닌 이상, 외형적인 변화는 거의 일어나지 않습니다. 즉, 육안으로 보아도 한눈에 구별되는 라이거나 포메이토와는 달리 BT 프로토톡신 옥수수는 육안으로는 구별이 불가능하다는 것이죠.

나비 세균(Bacillus Thuringiensis)(좌) 유전자 재조합 기술로 생산된  옥수수(우)

둘째, 유전자 재조합은 종의 유연관계에 전혀 관계가 없습니다. 전체 유전자가 아니라 한 두 개의 유전자만을 골라서 재조합하는 것이기 때문에, 심지어는 적어도 생물 분류 체계 중 가장 상위 단계인 ‘계(Kingdom)’가 다르더라도 재조합에는 아무런 상관이 없지요(옥수수는 ‘식물계’이지만, 박테리아는 ‘원핵생물계’에 속합니다). 이러한 유전자 재조합 생물들의 특징은 장점인 동시에 단점이 됩니다. 종간의 유연관계가 상관없기 때문에 다양한 유전자들이 뒤섞일 수 있고, 이렇게 뒤섞인다고 하더라도 외형상의 변화가 거의 없을 수도 있기 때문에 우리는 유전자 재조합된 생물을 전혀 모른 채 접하고 먹고 입고 살아갈 수도 있으니까 말이죠. 시장에서 유통되는 두부나 콩나물, 옥수수 통조림 등에 원산지 표시와 함께 유전자 재조합 여부를 표시하도록 되어 있는 것은, 이들이 육안으로 보기에는 그렇지 않은 것과 전혀 다를 바 없기에 소비자들에게 선택권을 주고자 함이랍니다.

또한 최근에는 개체 그대로를 복제한다는 의미를 담고 있는 체세포 기술에서도 이런 종간 융합이 시도되고 있습니다. 한 때 조작 논란이 일었던 서울대 수의학과 팀의 늑대 복제 연구를 살펴보면, 늑대를 복제하는데 개의 난자를 이용한 것을 알 수 있습니다. 이는 주로 멸종 위기, 혹은 이미 멸종된 동물을 되살리는데 주로 이용되는 기술입니다. 멸종 위기거나 멸종된 생물들의 경우, 난자와 대리모를 구하는 것조차 힘들기 때문에, 유전물질 자체만 복제 대상의 것을 사용하고 난자와 대리모는 구하기 쉬운 것들을 이용하겠다는 발상에서 나온 것입니다. 실제로 과학자들은 얼음 속에서 발견된 매머드의 미라에서 채취한 세포핵을 코끼리의 난자에 주입한 뒤, 다시 코끼리의 자궁에 이식한다면 매머드를 복제하는 것도 결코 불가능하지는 않을 것이라고 여기고 있답니다.

과거에는 그저 미노타우로스를 ‘상상’만 했을 뿐이지만, 이제 우리는 이들을 실제로 만들어낼 기술을 가지게 되었습니다. 하지만 그렇게 해서 만들어낸 ‘현대의 미노타우로스’가 과연 우리에게 어떤 영향을 미칠지 생각해 보아야 합니다. 신화 속 미노타우로스는 해마다 그를 위해 제물로 바쳐진 일곱명의 소년과 일곱명의 소녀들을 잡아먹으며 갈수록 포악해져만 갔습니다. 그래도 미노타우로스가 잔인하다고만은 생각되지 않는 것은 그 역시도 아버지의 업보를 안고 태어났으나, 그에게마저 버림받고, 평생 미궁 라비린토스에 갇힌 채 세상 구경조차 하지 못하다가 테세우스의 손에 비명횡사를 한 처절한 운명의 희생자였기 때문이죠. 이런 이야기들까지 담겨 있기에 신화는 수천년이 지난 오늘날에도 여전히 흥미로운 이야기가 됩니다. 아주 오래 전에 만들어진 이야기임에도 불구하고 현대인들에게 많은 시사점을 던져 준다는 점에서 말이죠. 우리는 이제 상상을 현실로 재현할 수 있는 능력을 갖게 됐지만, 그 능력이 우리에게 어떤 결과를 가져오게 될 지 아직은 알지 못합니다. 그렇기에 우리는 이런 기술들을 이용하는데 있어 더욱 신중해야 합니다. 우리가 만들어낸 유전자 재조합 생물과 복제 생물들이 다시 우리의 건강과 생존을 위협하거나 혹은 이런 이유로 인해 우리가 만들어낸 존재들을 다시 말살시켜야 하는 일이 벌어지는 것을 원치 않는다면 말입니다.