세포는 우리에게 무엇을 말해주는가

강연을 바탕으로 한 생물학 분야 과학도서 시리즈 「경암바이오 시리즈」 『생물학 명강』 제3권. 이번 책에서는 뇌, 줄기세포, 암, 유전자 발현을 중점적으로 다룬다. 서영준 서울대 교수(약학과), 백성희 서울대 교수(생명과학과) 등 주목할 만한 국내 생명과학자들이 이 책의 저자로 참여했다. 우리는 어떻게 기억을 저장하는지, 신경세포들은 어떻게 신호를 주고받는지, 암줄기세포의 특성과 기능은 무엇인지 등을 다루면서 세포 구석구석을 탐험한다.

머리말 생명의 신비에 한 발짝 더 다가갈 수 있기를
이상열 한국분자·세포생물학회 회장 4

감사의 말 미래 생명과학자들의 꿈과 열정을 위해!
송금조 경암교육문화재단 이사장 6

1부 뇌
시냅스에는 어떤 비밀이 숨어 있는가? _고재원 연세대학교 생명시스템대학 생화학과 교수 12
뇌의 전기적 신호 전달은 어떻게 이루어지는가? _박철승 광주과학기술원 생명과학부 교수 36
내 머릿속의 줄기세포에는 무슨 일이 일어나는가? _선웅 고려대학교 의과대학 교수 58
어떤 과정으로 통증이 일어나는가? _오우택 서울대학교 약학과 교수 82
살아 있는 뇌의 영상은 무엇을 말해주는가? _정용 한국과학기술원 바이오및뇌공학과 교수 102
어떤 신경세포가 기억을 저장하고 불러일으키는가? _한진희 한국과학기술원 생명과학과 교수 126

2부 줄기세포와 암
세포는 어떻게 시간 여행을 하는가? _고기남 건국대학교 의학전문대학원 교수 150
내 몸 안의 줄기세포는 무슨 역할을 하는가? _김재호 부산대학교 의학전문대학원 교수 168
암줄기세포란 무엇인가? _김형기 고려대학교 생명공학부 교수 182
암과의 전쟁에서 이기는 방법은? _서영준 서울대학교 약학과 교수 200
무엇이 암을 발생시키는가? _임대식 한국과학기술원 생명과학과 교수 220

3부 DNA, RNA, 단백질
DNA는 단순한데 왜 우리 몸은 복잡한가? _박충모 서울대학교 화학부 교수 248
후성유전이란 무엇인가? _백성희 서울대학교 생명과학부 교수 278
개화(開花)를 유도하는 물질은 무엇인가? _안지훈 고려대학교 생명과학부 교수 300
미생물은 빛을 어떻게 이용하는가? _정광환 서강대학교 생명과학과 교수 316
식물학자 다윈이 발견한 호르몬은? _조형택 서울대학교 생명과학부 교수 334

지금 이 순간, 국내 저명 생명과학자들이 붙들고 있는 질문은 무엇일까? 경암바이오시리즈 『생물학 명강3』(한국분자세포생물학회 기획)은 우리나라 최고의 생물학자 16명이 생물학계의 핵심 주제를 소개하는 책이다. 이번 책에서는 뇌, 줄기세포, 암, 유전자 발현을 중점적으로 다룬다. 서영준 서울대 교수(약학과), 백성희 서울대 교수(생명과학과) 등 주목할 만한 국내 생명과학자들이 이 책의 저자로 참여했다. 우리는 어떻게 기억을 저장하는지, 신경세포들은 어떻게 신호를 주고받는지, 암줄기세포의 특성과 기능은 무엇인지 등을 다루면서 세포 구석구석을 탐험한다. 경암바이오시리즈는 한국분자세포생물학회가 주관하는 경암바이오유스캠프 강연을 책으로 엮어낸 것으로, 전작으로 나온 『생물학 명강1』『생물학 명강2』는 미래창조과학부 인증 우수과학도서로 선정되었다. 출판사 서평세포 구석구석까지 탐험하는 지적 도전
국내 저명 생물학자들의 핵심 연구 16가지
지적 자극으로 우리의 전두엽을 즐겁게 해주는 책! “분자·세포생물학 분야의 발전은 베일에 싸여 있던 생명의 신비를 한 꺼풀씩 벗겨내고 있으며, 우리가 그토록 궁금해 하던 수많은 질문들에 대해 차근차근 해답을 제시하고 있습니다. 생명체의 분화, 발생, 성장, 노화 등의 과정은 대단히 복잡하고 정교한 유전적 회로 조절을 통해 이뤄집니다. 이 책을 통해 다양하고 역동적인 생명현상의 원리를 배움으로써, 독자들이 생명의 신비를 조금씩 이해할 수 있게 되기를 바랍니다.”
_이상열(제24대 한국분자세포생물학회 회장)신경세포, 줄기세포, 암, DNA, RNA, 단백질, 후성유전…
생명현상을 이해하는 여정은 ‘나’와 ‘우리’를 탐험하는 여행우리나라 최고의 생명과학자들이 지금 붙들고 있는 질문은 무엇일까? 경암바이오시리즈 『생물학 명강3』(한국분자세포생물학회 기획)은 국내 저명 생물학자 16명이 생물학계의 핵심 주제를 대중의 눈높이에서 소개하는 책이다.
화학적 암 예방 분야의 세계적 권위자인 서영준 서울대 교수(약학과), 암 조절 유전자 발현에 대한 연구로 유명한 백성희 서울대 교수(생명과학부) 등 주목할 만한 16명의 생명과학자들이 이 책의 저자로 참여했다. 각 저자들은 한국분자세포생물학회가 주관하는 경암바이오유스캠프 강연을 청소년과 일반 대중이 쉽게 이해할 수 있게 글로 풀어냈다. 이 책의 전작으로 나온 『생물학 명강1』, 『생물학 명강2』는 미래창조과학부 인증 우수과학도서로 선정된 바 있다.
1부 ‘뇌’에서는 뇌의 기능과 신경세포의 특성, 2부 ‘줄기세포와 암’에서는 줄기세포 연구의 잠재성과 암 연구의 현주소, 3부에서는 유전자 발현과 관련하여 다양하게 이뤄지고 있는 DNA, RNA, 단백질 연구를 다루고 있다.
이번 책에서 중점적으로 다루는 것은 뇌, 줄기세포, 암, 그리고 유전자 발현이다. 뇌는 어떻게 기억을 저장하는지, 우리는 어떻게 기억을 끄집어낼 수 있는지, 시냅스 단백질에 이상이 생기면 어떤 일이 생기는지, 역분화줄기세포(iPS세포)로 무엇을 할 수 있는지, 암줄기세포란 무엇인지, 무엇이 특정 유전자의 발현을 켜고 끄는지(ON/OFF) 등 뇌, 줄기세포, 암, 유전자 발현과 관련된 핵심 질문들과 탐색들을 만날 수 있다. 마치 긴장감 넘치는 수술 현장을 실시간으로 엿보는 것처럼, 생명과학자들이 실제 어떤 방식으로 연구를 수행하는지를 실감나게 접할 수 있는 것이 특징이다.
가령 선웅 고려대학교 교수(의과대학)는 새로 만들어진 신경세포 중 대부분의 신경세포가 죽어서 없어지는 것에 주목하고는, 왜 그런지 그 이유를 탐색했던 연구 결과를 최대한 쉽게 풀어낸다. 선웅 교수 연구팀은 쥐를 대상으로 새로 만들어진 신경세포들을 죽지 않게 했고, 그 결과 이런 쥐들의 경우 학습 능력이 떨어진다는 사실을 발견했다. 이 실험을 통해 연구팀은 우리 뇌는 생성된 세포의 나머지 3분의 2를 죽임으로써 신경망의 안정성을 유지한다는 결론을 이끌어낸다.
박철승 광주과학기술원 교수(생명과학부)는 신경세포들이 어떻게 전기에너지를 만드는 것인지를 매우 상세하게 소개해준다. 세포막 안팎의 이온 농도 차이로 인해 세포가 전기적인 신호를 만들어낸다는 것을, 때론 네른스트의 공식을 설명해가며 때론 칸막이가 있는 수조를 예로 들어가며 신경세포에서 실제 벌어지고 있는 현상을 설명해낸다. 이같이 친절하고 상세한 설명을 전문 서적이 아닌 일반 대중 책에서 접하기란 쉽지 않을 것이다.
microRNA(혹은 miRNA)을 둘러싼 최신 연구들은 박충모 서울대 교수(화학부)의 글에서 알파에서 오메가까지 속 시원하게 다뤄진다. 저자는 심상찮은 질문은 던진다. “DNA는 단순한데 왜 우리 몸은 복잡한가?” 그는 다양한 종류의 RNA와 그것들의 기능에 주목하면서, miRNA가 어떻게 mRNA의 기능을 억제하거나 분해시키는지, circRNA가 어떻게 miRNA를 제거하는지, siRNA와 siPEP란 무엇인지 등을 촘촘하게 설명해준다.
이처럼 이 책이 우리를 데려가는 곳은 바로 현재진행형으로 바뀌고 있는 생명과학 연구 현장이다. 독자들은 심장 박동이 뛰듯이 살아 숨 쉬는 생명과학의 현재를 체감할 수 있을 것이다.
또한 각 글마다 더 쉽게, 더 직관적으로 파악할 수 있게 하는 신인철 한양대 교수(생명과학과)의 재치 넘치는 카툰도 읽는 재미를 쏠쏠하게 할 것이다. 경암바이오 시리즈란?
경암바이오유스캠프 강연을 바탕으로 한 생물학 분야 과학도서 시리즈. 한국분자·세포생물학회는 지난 2005년부터 생명과 학 연구를 소개하기 위해 청소년을 대상으로 경암바이오유스 캠프를 진행해왔으며, 이 캠프에는 지금까지 100여 명이 넘는 국내 저명 과학자와 7000명 이상의 학생들이 참여했다. 해마다 행사 규모가 커져, 2009년부터는 경암교육문화재단(이사장 송금조)이 적극 지원하고 있다. 경암바이오유스캠프는 수천 명의 신청자 가운데 1000여 명의 학생을 뽑아서 진행하고 있는, 생물학 분야에서 가장 인기 있고, 영향력 있는 청소년 대상 대중강연이다.