현대 유전학의 시작 그레고어 멘델의 생애와 이루어낸 것들

이중나선구조의 유전자배열

◈ 유전학의 시작 그레고어 요한 멘델(Gregor Johann Mendel)의 생애와 업적

유전학의 아버지로 불리는 과학자로 유전 법칙을 발견한 인물인 그레고어 요한 멘델은 수도사이자 과학자로서 유전 현상을 체계적으로 연구하였으며, 오늘날 유전학의 기초를 다진 인물로 평가되고 있다. 유전 현상의 이해를 확립하고 오늘날 유전학 및 생명과학의 기초를 다진 그레고어 요한 멘델의 생애와 업적을 알아보자.

1. 생애

그레고어 멘델은 현재 유전학의 기초로 알고 있는 중요한 법칙들을 최초 발견한 인물로 위대한 업적을 남긴 과학자이다. 그의 생애에는 언제나 중요한 과학적 발견으로 가득했다. 멘델은 1822년 오스트리아 제국의 일부였던 현재의 체코 공화국의 한 작은 마을인 하인첸도르프에서 태어나 농부인 아버지 밑에서 농사일을 도와가며 생계를 유지하였다. 그러면서 자연스럽게 식물과 자연에 대한 호기심이 많이 생겨났고, 그것이 그의 학문적 관심으로 이어지게 되었다.

멘델은 어린 시절 학업이 매우 뛰어났으나 가난한 가정형편으로 계속하여 학업을 이어나가기가 어려웠다. 그것을 안타깝게 여긴 지역 신부의 도움으로 브루노의 성토마스 수도원에 입학하여 수도사로서의 삶은 시작하게 되었다. 성 토마스 수도원은 교육과 학문을 매우 중요하게 생각하여 이곳에 입학한 멘델은 자신이 가지고 있던 많은 지적 호기심을 더욱 발전시킬 수 있게 되었다.

 

수도사로서의 멘델은 빈 대학에서 물리학과 수학을 공부할 기회를 얻었고 그는 과학적 탐구에 힘쓰며 자연의 법칙을 이해하고자 여러 방법론과 통계학을 배워 자신이 이루고자 하는 연구에 영향을 주게 된다. 멘델은 자신이 가지고 있던 지적 호기심을 처한 상황에 대하여 비관하거나 포기하지 않고 계속하여 발전시킴으로써 과학발전에 기여하게 되었는데, 그가 전생애에 걸쳐 연구한 유전학의 법칙은 유전학의 기초가 되어 유전학 뿐만 아니라 생물학 전반에 큰 영향을 끼치게 된다. 그의 유전 법칙들은 생물의 진화과정과 다양성을 이해하는데 중요한 역할을 했으며, 식물 육종의 개발, 의학과 농업 등 다양한 분야의 연구에서 기여하고 있으며 미래의 과학발전에도 지대한 영감을 주는 위대한 발견이라고 할 수 있겠다. 또한, 실험의 가치와 유용성은 사용된 재료의 적합성과 실험이 수행된 방식에 의해 결정된다고 멘델은 강조했다. 이는 그의 체계적이고 철저한 연구 방법론을 잘 보여준다.

 

2. 업적

수도원에서 학업을 이어가던 그는 1856년 수도원 안의 작은 정원에 완두콩을 심어 유전적 실험을 진행하기 시작했다. 그는 완두콩의 색과 모양, 꽃의 위치와 같은 명확하게 두드러지는 특성을 선택하여 교배 실험을 진행하였다. 그는 체계적이고 정확한 방법으로 실험을 진행하였고, 그로 인해 교배가 이어지는 각 세대마다 나타나는 특성을 기록하였다. 멘델은 이 완두콩 실험으로 몇 가지 중요한 유전학적 발견을 하게 된다.

2-1. 분리의 법칙

멘델은 유전 형질의 단위가 매우 개별적이며 변형이 되지 않고 독립적으로 전달되어진다는 것을 관찰하였고, 이것은 오늘날 우리가 유전자라고 알고 있는 개념으로 확인되고 있다. 또한 이를 통하여 멘델은 분리의 법칙(Law of Segregation)을 제안하게 되었다. 이것으로 유전형질이 부모에서 자녀에게 어떠한 방식으로 분리되고 또다시 결합하는지를 알 수 있다. 유전 형질은 개별적인 단위로 존재하여 혼합되지 않고 자손에게 전달되며, 대립 유전자의 존재로 인하여 각기 다른 두 가지 형태의 유전자로 인하여 그 형태와 색상등이 결정됨을 알게 되었다. 또한, 자손은 부모로부터 각각 하나씩의 유전자를 물려받아 형질이 결정되는데 이것은 자손을 만들 때에는 또다시 분리되어 전달된다는 것으로 유전자 쌍의 분리라고 한다.

2-2. 독립의 법칙

멘델은 두 가지 이상의 형질이 유전될 때에 매우 독립적인 방식으로 이어진다는 것을 알게 되었고, 이를 독립의 법칙(Law of Independent Assortment)이라 하는데, 한 형질의 유전이 다른 형질의 유전에 영향을 주지 않는다는 것을 뜻한다. 이는 고전 유전학의 기본 원리로 자리 잡는다. 이것은 유전적 다양성을 이해하는 것에 도움을 주고, 유전 패턴을 알게 되어 유전병 연구에 중요한 정보를 제공하게 된다. 또한 농업에서는 특정 형질을 가진 작물을 선택적으로 교배하여 더 나은 품종들은 개발해 나가는데 적용할 수 있는 중요한 법칙이다.

 

이후 멘델은 1865년에 자신의 실험성과인 연구결과를 브루노 자연과학 학회에서 발표하였다. 하지만 그 당시에 큰 주목을 받지 못하였다. 그는 실망하지 않고 자신이 발견한 유전학의 법칙들이 과학적으로 중요한 의미를 가진다는 것에 확신하여 1866년 식물 잡종에 관한 실험이라는 제목의 논문을 발표하였다. 그러나 그 당시 과학계에서는 그의 연구를 받아들이려는 준비가 되어있지 않았다. 이렇게 그의 연구는 그가 살아있는 동안에 주목을 받지 못하였고, 1884년 62세의 나이로 세상을 떠나게 되었다. 오랜 시간 잊혀 있던 그의 연구는 20세기 초 과학자들이 유전학을 새로이 연구하는 과정에서 가치를 인정받아 비로소 유전학의 아버지라는 칭호를 얻게 되었다. 또한, 멘델은 부끄러움과 감탄을 경험하지 않는 삶은 비참한 삶일 것이라 말했다. 이것은 그의 인간적인 면모와 깊은 감수성을 보여준다.

 

나의 시간이 올 것이다.
-그레고어 멘델-