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진화생물학 변이와 암의 유전학
진화생물학에 대해 전혀 문외한이 아니라면, 자연선택은 유전적 돌연변이의 발생 그리고 뒤이어 우세한 조건들에 의해 선호되는 변이체들의 고착이라는 이중의 과정이라는 점을 알고 있다. 그리고 진화생물학의 세계에서 한 가지는 확실해 보였다. 즉 유전적 돌연변이의 발생은 외부 환경에 의해 전혀 영향을 받지 않는 지속적이고 임의 적인 과정이라는 것이지만, 만약 하버드 대학 보건대학원의 케언즈, 오버 보어, 밀러가 대장균을 가지고 행한 실험들을 해석한 것이 좋다면 그러한 확실성은 불안정한 증거에 입각해 있을 수 있다.
실험 중 하나에서는 락토스를 신진대사 할 수 없는 대장균 군체를 선택하여 그것을 당에 노출시킨다. 만약 락토스를 활용하는 돌연변이체가 그 개체군에서 단순히 자연 발생하여 우세한 조건들에 의해 선호된다면, 이것은 새로운 군체가 발생하는 한 가지 패턴이 될 것이다. 그 새로운 조건 하에서 락토스를 활용하는 돌연변이체의 발생률이 중가 한다면 분명히 다른 패턴이 생길 것이다. 관찰 결과 패턴들이 섞여서 나타났는데 이는 유도된 돌연변이가 일어나고 있는 것으로 보이는 징후이다. “이 실험은 박테리 아 개체군들이 어떤 방식으로 가장 적절한 돌연변이만을 산출한다는, 혹은 선택 적으로 보유한다는 것을 암시한다”라고 케언즈와 그의 동료들은 지적한다.
그들은 이렇게 해석될 수 있는 다른 두 가지 유형의 실험들에 대해서도 언급한다. 돌연변이의 임의성은 1940년대 이래 진화생물학에서 너무 기본적인 것이었기 때 문에 그러한 통념을 직접 시험해 보려고 한 연구자는 별로 없었다. 따라서 유도된 돌 연번이 현상이 얼마나 일반적인가를 보여 줄 수 있는 자료는 이 소수의 실험에서 지는 이 있다는 의 대학의 비리 안에서는 "만약 그것이 대장균을 비롯한 박테리아에만 국한된 현상이 아닌 일반적인 현상이라면 진화생물학에 대해 주요한 함축적 의미를 가질 수 있다 말한다. 그는 적어도 “우리가 생각해 보지 않았던 어떤 일이 여기서 진행되고 는 것에 주목한다.
대부분의 사람들은 염주 모양의 염색체 모형에 익숙하며, 거기서 염주알은 각기 다른 유전자를 나타낸다. 1970년대 초 이래 염색체의 유전자 배열을 확인하는 것이 가능해졌고, 이로써 암세포의 염색체는 정상적인 세포와 유전자 배열이 다르다는 것 을 발견하게 되었다. 또한 어떤 암은 집안 대대로 나타나고 따라서 유전적으로 물려받는 것이 틀림없다는 점도 알려졌다. 그러나 설사 한 사람의 각 세포가 그 염색체 모 두의 완전한 복사판을 갖는다 하더라도 그 가계의 모든 구성원이 암에 걸리는 것은 아니다 또한 암에 걸리는 사람도 신체의 몇몇 부위에서만 나타날 뿐이다.
이러한 다양한 연구 결과를 설명하기 위한 한 가지 제안은 1970년대 초에 처음 전개되었지만 최근에야 광범위한 인정을 받았다. 1995년 3월호 사이언티픽 아메리칸에 설명된 것처럼 그것은 정상적인 세포보다 암세포를 산출하려면 염색체의 유전자. 구조에 한 가지 이상의 변화가 일어나야 한다는 견해이다. 암에 걸리기 쉬운 가계의 구성원들은 말하자면 그들에게 불리한 한 번의 타격을 입고 출발한다. 따라서 그들은 다른 사람들보다 암 발생에 필요한 돌연변이들을 축적하기 쉽지만 결코 그렇지 않은 가능성도 여전히 있다. 이 제안은 암에 대한 두 번 타격” (혹은 “다중 타격”) 이론으로 그러나 이 제안의 직접적 시험을 고안한 것은 20년이 지난 후에야 가능했다.
다행스럽게도 서로 다른 곳에서 연구하던 몇몇 연구자들이 같은 부위에서 계속 암이 재발 한 환자들로부터 추출한 뇌종양의 표본들을 보존하고 있었던 것이다. 만약 다중 타격 이론이 옳다면, 나중에 생긴 보다 공격적인 종양의 세포들이 이전 종양의 세포보다 더 많은 돌연변이를 드러내야 할 것이다. 그러나 그러기 위해서는 이전에 생긴 돌 빈이가 이후의 종양 세포에 보존되어야 한다. 복수 타격 이론을 주창하는 사람들에게 희소식은, 바로 그러한 결과를 발견했다는 것이다.