나사의 스피처 우주망원경이 포착한 은하수 중심. NASA/JPL-Caltech/S. Stolovy (Spitzer Science Center/Caltech)
많은 사람들을 떨리게 하는 질문이 있다면, 그것은 바로 생명의 기원이다. 여러 이론들이 이 질문에 대한 그럴듯한 답을 제시해 왔으며, 많은 경우 우리의 생명이 광대한 우주에서 유일하지 않을 가능성이 제기되었다.
은하수의 에탄올아민
전파망원경을 이용하여 우주의 먼 곳에서 분자를 발견할 수 있다. 모든 파동은 특정 에너지를 가지고 있어 원자와 분자에 변화를 일으킬 수 있다. 이러한 변화를 관찰하면, 우리는 특정 분자를 식별할 수 있다. 예를 들어, 누군가 우리를 밀면, 그 힘에 따라 우리가 반응하는 방식이 다르다. 분자들도 마찬가지로, 파동이 밀어내면 그 반응을 전파망원경이 감지할 수 있다.
빅터 M. 리비야(Víctor M. Rivilla)의 연구팀은 그라나다의 피코 베레타(Pico Veleta)와 과달라하라의 예베스(Observatorio de Yebes) 전파망원경을 사용하여 은하수 중심 근처의 G+0.693-0.027이라는 분자 구름에서 에탄올아민을 발견했다.
에탄올아민이란?
에탄올아민은 매우 간단한 분자로, 여기서 그 아름다움이 드러난다. 에탄올아민은 에탄올(2개의 탄소, 1개의 산소, 6개의 수소)과 아민(1개의 질소, 2개의 수소)이 결합된 것이다. 분자식은 C₂H₇NO로, 이 분자는 질소와 산소를 포함하고 있어 극성을 가진다.
분자가 극성을 가진다는 것은, 내부의 전자가 어떤 원자 핵에 더 끌리느냐에 따라 다르게 반응한다는 것을 의미한다. 생명에 있어서 중요한 점은, 극성 물질은 물과 잘 어울린다는 것이다. 물은 우리의 생명의 기초인 보편적 용매이다.
에탄올아민의 생물학적 중요성
이 분자는 생명체에서 단독으로 존재하지 않으며, 보통 다른 유형의 생체 분자와 결합되어 있다. 에탄올아민은 주로 글리세롤-3-인산과 결합하여 지방산과 함께 존재한다. 이 결합(에탄올아민, 글리세롤-3-인산, 지방산)은 우리가 알고 있는 생명에 필수적인 인지질을 형성한다.
지방산은 물과 잘 섞이지 않는 긴 비극성 분자이다. 그러나 에탄올아민은 물과 잘 섞이므로, 인지질은 물과 상호작용하는 머리 부분과 물을 피하는 꼬리 부분을 가지게 된다. 이 특성은 세포의 기초인 막을 형성한다. 따라서 에탄올아민이 없었다면 인지질도 없었을 것이고, 세포도 없었을 것이다. 결국 생명도 존재하지 않았을 것이다.
인지질의 구조와 지질막에서의 그룹화 생화학의 원리, Lehninger, 5판에서 수정됨. W. H. 프리먼과 회사.
에탄올아민의 기원
많은 경우 생명이 존재하기 전에 생명의 기원을 위한 분자들이 운석에 실려 지구로 왔을 가능성이 제기된다. 이 운석들은 지구에 충돌하여 이러한 분자들을 방출하고, 이들이 다른 분자들과 결합하여 생명을 형성했을 수 있다.
에탄올아민의 경우, 연구자들은 약 천 조 리터의 에탄올아민이 운석에 의해 지구에 도착했을 가능성을 제기했다. 따라서 수백만 년 전 지구의 에탄올아민은 외계에서 온 것이며, 이는 새로운 분자를 형성하는 데 기여했다.
칼 세이건(Carl Sagan)이 말했듯이, 우리는 별과 우주의 자손이다. 우리의 일부는 아직도 우리가 알지 못하는 곳에서 왔다. 우주에서 이러한 생명의 씨앗이 어떻게 형성되는지를 이해하는 것은 생명의 기원을 이해하는 데 핵심적이다. 이것은 우리가 우주에서 유일한 생명체인지, 다른 생명체가 존재하는지를 고민하게 만든다. 카를로스 브리오네스(Carlos Briones) 연구자는 여러 차례 이 가능성을 탐구했으며, 그가 말하듯이 "어쩌면 우주는 생명으로 가득할지도 모른다." 이는 우주 곳곳에 존재하는 이러한 분자들 때문일지도 모른다.
[번역] 하주영
- 덧붙이는 말
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호세 모라 페루호(José Mora Perujo) 박사 전 연구원으로 말라가 대학교에서 생화학을 전공하고 현재 같은 대학교 분자생물학과 및 생화학과에서 딸기의 관능/영양 및 수확 후 품질 개선을 위한 후보 유전자 기능 연구에 관한 박사 학위 논문을 작성하고 있다. 델핀 포트(Delphine Pott) 말라가 대학교 박사후 연구원으로 생물학 학사, 첨단 생명공학 석사(말라가 대학교). <생화학 박사, 대사체학 및 유전체학 도구로 상업용 딸기의 과일 품질 특성을 개선하기 위해 연구했다. 참세상은 이 글을 공동 게재한다.
