NASA의 중대발표, 그리고 DNA

생체분자의 인이 전부 비소로 치환된 미생물이 발견되었다는 것이 NASA의 발표 핵심인 모양입니다. 생체분자의 인이 전부 치환되었다 했으니 당연히 DNA도 거기 포함되겠지요? DNA말고도 인이 쓰이는 생체분자는 수없이 많지만 일단은 DNA에 한정해봅니다.

DNA의 뼈대에는 인산기가 들어갑니다. ATCG 분자들 하나하나를 잇는 고리 하나하나마다 인산기가 박혀있지요. 엄청난(분자 수적인 의미에서) 양의 인이 DNA를 구성하고 있는 겁니다. 그런데 NASA 발표대로라면 그 DNA 사이의 인이 전부 비소로 치환되어있는 생명체가 존재한다는 거군요. 흥미롭습니다.
비소는 물론 인과 같은 7족 원소로, 인산기처럼 사슬 구조로 만들 수는 있습니다. 그러나 인의 covalent radius는 107pm, 비소는 119pm으로, 분자 레벨에서는 결코 작은 차이가 아닙니다. (애초에 한주기를 더 돌아온 동족원소이니...) 기존의 인산기를 통한 DNA 체인과 전체 길이도, ATCG 분자가 맞물리는 주기도 다를 수밖에 없을 겁니다. 한마디로 인산기 DNA와는 양립할 수가 없다는 의미지요.
그러고 나면, 궁금한 것이 여러가지 생깁니다. 제가 가장 궁금해하는 것은, 비소 DNA가 과연 어디에서 발생한 것인가입니다. 인 DNA를 가진 미생물이 비소투성이 환경에 적응하기 위해 DNA 자체의 구조를 바꾼 것일까요? 아니면 인 DNA와 그 발생원 자체를 달리하는 것일까요?
전자일 경우, DNA는 그 정도로 자기 자신의 구조를 융통성있게 바꿀 수 있는 분자일까요? 그리고 비소를 이용한 DNA가 있다면, 다른 분자도 지금 알려져 있는 DNA를 대체하여 그 자리에 들어갈 수 있을까요?
후자일 경우라면, 이 지구상에 적어도 두 군데의 DNA 발생원이 있었다는 겁니다. 그렇다면 원시환경에서 DNA가 생겨날 확률은 생각보다 더 높은 것일지도 모릅니다. 인산기 DNA 만 존재하는 세계라면 인산기 DNA 한 개만 발생했다고 가정해도 DNA 기반 생명체의 발생을 설명할 수 있을 테지만, 다른 발생원을 갖는 DNA가 존재한다는 것이 알려진다면 원시환경에서 DNA를 형성하는 과정이 다수, 그것도 병렬적으로 일어날 수 있다는 것이 증명되는 거고, 그건 어쩌면 생명에 대한 관점 자체가 달라질지도 모르는 발견이겠죠.

DNA라는 주제에 한정해서, 짧은 식견으로나마 흥미를 느낀 부분을 일부 정리해 보았습니다. 어쨌든 NASA의 이번 발표는 언론이 뭐라고 떠들던간에 상당히 충격적인 내용임에는 틀림없군요. 이후가 기대됩니다.


추가) DNA사슬에 비소와 인을 같이 쓴다는군요. 이것도 충격적입니다. DNA사슬이 뒤틀릴 것 같은데 용케도 사슬을 유지하고, 게다가 복제까지 이뤄내는군요. 생명의 신비함이란 정말이지.