미토콘드리아 DNA 기사를 읽는 법 (1)

김단장님 부탁이 있어 미토콘드리아 DNA 관련 기사를 읽는 법에 대해 약간 글을 남겨둔다. 

지금은 그 중요성이 많이 줄긴 했지만 한때는 옛뼈나 미라 등 조직에서 DNA를 추출했을 때 

미토콘드리아 DNA외에는 연구가 안되던 시절이 있었다. 

사람 세포에는 두 가지 종류의 DNA가 있다. 

하나는 핵 DNA, 또 하나는 미토콘드리아 DNA 이다. 

이 중 핵 DNA는 이름 그대로 핵 안에 들어 있는 한 쌍의 DNA copy이고, 

사실상 우리 몸의 모든 것을 결정하는 청사진이라 해도 된다. 

일반적으로 우리가 DNA이야기 한다면 대개 핵 DNA를 가리킨다. 

중요성은 훨씬 높지만 한 세포에 딱 한 쌍의 카피만 들어 있는지라 

세포가 죽은 후 아주 오랜 시간이 지나면 여기서 완전한 유전 정보를 가져오기가 쉽지 않다. 

때문에 고대 DNA 분석 기술이 일천 했던 시기에는 

핵 DNA 분석은 거의 어려운 것으로 사람들이 이해했다. 

또 다른 종류의 DNA는 바로 미토콘드리아에 들어 있는 DNA인데 

미토콘드리아가 뭔고 하면 원래는 이것은 세포 밖을 떠돌던 박테리아로 

아주 아주 먼 옛날 세포 안으로 들어가 공생하게 된 녀석이다. 

지금은 세포의 일부가 되어버렸고 에너지 생산에 있어 중추적 역할을 담당하지만 

원래는 독립된 생명체였던 녀석이다. 

따라서 세포 안, 핵 바깥에 주로 존재하지만 

독립된 DNA를 따로 가지고 있다.

이를 핵 DNA와 구분하여 미토콘드리아 DNA라고 부른다. 

미토콘드리아 DNA는 홱과 달리 수 많은 카피가 하나의 세포안에 들어 있다. 

미토콘드리아의 숫자가 하나의 세포 안에 무지하게 많기 때문이다. 

이처럼 하나의 세포 안에 미토콘드리아 숫자가 많다는 것은 
그 안에 들어 있는 미토콘드리아 DNA의 카피도 많다는 것을 의미하여, 

이는 곧 고대DNA 연구에서 이를 대상으로 하면 성공할 확률이 높다는 것을 의미한다. 

이 때문에 고대 DNA 연구의 초창기에는 대다수 연구자가 바로 이 미토콘드리아 DNA를 대상으로 연구를 수행했다.

세포의 전자현미경 사진. 전자현미경은 색깔이 원래 없는 것인데 여기서는 새로 색을 입힌 것이다. 가운데 보이는 노란색 구조물이 핵이며 이 안에는 핵 DNA가 있다. 핵 안에 보이는 검은색 그림자가 바로 chromatin이라 부르는 구조물로 DNA로 이루어져 있다. 반면 핵 바깥에는 빨간색 구조물이 보이는데 이것이 미토콘드리아다. 미토콘드리아 안에는 독립적인 DNA가 따로 존재하는데 이것이 미토콘드리아 DNA이다.