노벨생리의학상 베스트 10
지난 100년간 178명이 노벨 생리의학상을 수상했다. 모든 수상자들의 연구가 인류에게커다란 공헌을 한 것은 자명한 사실이다. 이들의 업적에 순위를 매긴다는 것 자체가 매우 어려운 작업이지만 본지는 전문가들의 자문을 토대로 노벨상 100년 역사적인 수상을 꼽아봤다.
▶DNA 발견
노벨상 100년의 최고의 업적은 단연 왓슨과 크릭의 DNA발견이다.
이들은 이중 나선 구조의 DNA가 어떻게 유전정보를 전달하는 가의 메커니즘을 밝혔다.
신의 영역으로 간주되던 생명체의 기본 암호가 인간에 의해 발견되고 급격한 발전을 가져오게 되었다.
인간지놈 프로젝트 등도 바로 왓슨과 크릭의 DNA이중나선 구조 발견을 밑거름으로 가능하게 된 것이다.
▶페니실린 발견
1928년 플레밍은 페니실린을 발견하여 감염성 질병에 대한 항생제 치료법이 효과적으로 실행될 수 있는 길을 열었다.
1939년부터 플레밍의 기본적인 발견들을 더욱 진전시켜 페니실린을 분리·정제하고 시험했을 뿐만 아니라 많은 양을 얻기 위해 애썼던 체인, 플로리와 1945년 노벨 생리학·의학상을 공동 수상했다.
당시 사망으로 직결되던 세균성 질환을 막아 인류의 평균 수명을 연장시킨 공로가 크다. 특히 2차 세계대전 중 대량 생산되어 수많은 목숨을 구했다.
▶인슐린 발견
또 다른 노벨상 베스트로 인슐린의 발견을 들 수 있다. 고대부터 인류를 괴롭혀온 당뇨병 치료의 길을 연 1923년 밴팅과 매클리우드가 수상했다.
이들의 수상은 발견 2년만에 인슐린으로 노벨상은 속전속결로 이뤄져 더 많은 관심을 모았다.
인슐린의 발견은 내분비 이상과 같은 대사성 질환에 대한 이해와 치료의 기초를 마련하는 계기가 되었다.
▶결핵균 발견
세균학을 창시한 코흐의 업적은 당시로서는 혁신적인 것으로 여겨진다.
그는 전염병에는 반드시 원인이 되는 세균이 존재한다는 점을 밝혀냈으며 특정한 질병에는 각기 특정 원인이 있다는 현대적 질병관을 확립했다.
▶신경섬유 충격 전달과정 발견
1963년 영국의 호지킨은 신경섬유에서 충격이 전달되는 과정을 발견한 공로로 앤드루 필딩 헉슬리, 존 에클스와 함께 1963년 노벨 생리학·의학상을 받았다.
오징어의 일종인 Loligo forbesi의 거대한 신경섬유에 미세 전극을 주입해서 충격 전도 동안 섬유의 전기적 전위는 휴지전위를 훨씬 능가한다는 것을 밝혔다.
이것은 충격 전도시 신경막이 절연된다고 가정했던 그 당시에 널리 수용되었던 이론에반대되는 것이었다.
이들은 신경섬유의 활동은 많은 양의 칼륨 이온이 섬유 안에 있고 섬유 밖의 용액에 많은 양의 나트륨 이온이 농축되어 서로 균형을 이루고 있다는 사실에 좌우된다는 것을 발견했다.
이 실험 결과는 신경막이 쉬는 동안에는 칼륨 이온만 들어오도록 하지만 신경섬유가 흥분되면 나트륨 이온도 통과시킨다는 것을 암시해줬다.
▶유전 암호 해독
1968년 홀리, 니런버그, 코라나는 세포핵의 유전 성분이 단백질 합성을 조절하는 방식을 설명해 유전암호를 해독했다.
tRNA로 알려진 RNA의 작은 분자들이 아미노산을 단백질로 합성하는 데 관여함을 보였다.
홀리와 그의 동료들은 세포 내의 혼합물로부터 여러 가지 종류의 tRNA를 분리하는 방법을 개발했다.
1965년 아미노산인 알라닌(alanine)을 단백질 분자에 결합시키는 tRNA의 염기서열을 결정했다.
▶DNA 분해 효소 발견
DNA 분해 효소의 발견과 응용으로 1978년 아르버 네이선스 스미스가 수상했다.
DNA의 거대 분자 하나하나의 연구를 위해서 분리될만큼 작게 그러나 DNA 분자를 구성하는 단위의 염기 서열에 간직된 유전정보를 충분히 포함하는 크기로 분해하는 효소를발견, 이들은 제한효소를 이용 악성종양을 일으킨다는 원숭이 바이러스40(SV40)의 DNA 구조를 조사해 바이러스의 유전자 지도를 그려내는 성과를 올림으로써 암의 분자적 원리 연구 문제에 제한효소들을 이용하는 길을 열었다.
이외에 DNA 구조 연구와 유전자 재조합 기술에 유용하게 사용되고 있다.
▶G-단백질 발견
1994년 수상자인 알프레드 길먼과 마틴 로드벨은 G-단백질을 발견하고 이 단백질이 세포 내에서 신호변환의 역할을 한다는 것을 발견.
세포들이 호르몬과 신경, 내분비선 등에서 분비된 다른 신호물질을 이용해서 서로 연관된다는 것은 잘 알려진 사실이나, 최근에서야 세포가 외부로부터 온 이 정보들을 어떻게 관련 활동으로 바꾸는지, 즉 신호를 어떻게 세포 내에서 변환시키는지에 관해 알게 되었다.
알프레드 길먼과 마틴 로드벨은 G-단백질이 세포 내에서 신호를 운송하고 전환시키는 신호 변환자로서 활동한다는 사실을 밝혔고, 그것들이 외부로부터 복합적인 신호를 받아, 그 신호들을 통합함으로써 세포 내에서의 근본적인 생명과정을 통제한다는 것을 밝혔다.
▶초기배아발생 유전학적 조절 규명
1995년 루이스, 워샤우스, 뉘슬라인이 초기 배아 발생의 유전학적 조절 메커니즘을 규명함으로써 노벨상을 받았다.
이는 배아 단계의 생명체에서 어떤 유전자 무리가 몸의 각종 기관을 자라게 만드는지를 밝힘으로 유전자 이상에 의한 선천적인 기형의 원인을 규명하는데 크게 기여했다.
이들은 과일 초파리(Drosophila melanogaster)를 이용하여, 신체의 각 부분을 형성하고 신체 계획을 결정하는 데 핵심적인 중요성을 지닌 소수의 유전자를 발견해냈다.
루이스는 개인의 신체 부분들이 구체적인 기관으로 심화 발달되어 가는 것을 이 유전자들이 어떻게 통제하는지를 연구했다.
그 결과 이 유전자들은 그들이 통제하는 신체의 부분과 똑같은 순서로 염색체에서도 배열된다는 것을 알아냈다.
이 세 명의 학자들은 그들의 연구를 통해서 인간의 선천적인 기형을 설명하는데 획기적인 돌파구를 제공했다.
▶세포내 단백질 이동신호체계발견
세포내 단백질 이동 경로를 규정하는 특정 신호체계의 발견도 20세기의 중요한 사건이다.
귄터 블로벨은 인체에서 새롭게 만들어진 단백질이 어떻게 소기관을 둘러싼 얇은 막을통과할 수 있는지, 그리고 어떻게 그것들이 올바른 위치로 옮겨질 수 있는지를 밝혀 1998년 노벨상을 수상했다.
그의 발견은 효소와 식물, 그리고 동물의 세포에도 비슷하게 적용될 수 있는 보편적인것으로 판명되었다.
유전병 중 상당수가 이러한 신호 및 수송 메커니즘 내에서의 실수로 일어나는 것이다.
블로벨의 연구는 세포가 중요한 치료약 개발을 위한 단백질 공장으로서 보다 더 효과적으로 사용될 수 있도록 기여했다.