출판사 리뷰
RNA는 단순한 유전 정보의 전달자가 아니다.
생명을 조율하고 진화를 이끄는,
보이지 않는 촉매의 비밀이 밝혀진다!
★2024 이코노미스트 선정 최고의 책
★2025 앤드루 카네기 우수상 논픽션 후보
★노벨 화학상 수상 연구를 집대성한 역작 DNA가 생명의 열쇠라고 믿었던 시대는 지나갔다. 이제, RNA가 중심에 선다!
20세기 후반, DNA가 생명의 비밀을 푸는 열쇠로 급부상했지만, RNA는 오랫동안 DNA의 조력자로만 여겨졌다. 그러나 21세기에 RNA가 단순한 유전 정보 전달자가 아니라 능동적인 생명의 조율자, 촉매제, 그리고 변혁의 주체임이 밝혀지면서 생물학, 의학, 생명공학의 혁신을 이끄는 핵심 요소로 자리 잡았다.
이 책은 1989년 RNA의 촉매 작용(리보자임)을 발견해 노벨 화학상을 수상한 세계적인 분자생물학자 토머스 체크가 쓴 RNA에 대한 러브송이다. RNA의 과학적 발견부터 크리스퍼 유전자 편집, mRNA 백신, 생명의 샘이라 알려진 텔로미어를 활용한 노화 연구 등 혁신적인 생명공학 기술까지 아우르며, 21세기의 생명과학이 RNA를 중심으로 어떻게 새롭게 쓰이는지 탐구한다. RNA의 복잡한 작용 원리를 전축, 스파게티 등 친숙한 사물에 비유하고 RNA 스플라이싱 반응을 워드 프로세서의 ‘복사 붙여넣기’ 기능에 빗대어 설명한다. 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 소재에 비유해 어려운 RNA의 원리를 머릿속에 쏙쏙 들어오도록 설명한 책은 이 책이 최초다.
감수자인 더럼 대학교 조정남 교수는 “DNA에 관한 대표적인 도서가 제임스 왓슨의 《이중나선》이라면, RNA 분야의 대표작은 바로 이 책이 될 것”이라고 극찬했으며, 해럴드 바머스, 캐럴 그라이더, 폴 너스, 제니퍼 다우드나 등 노벨상 수상자, 서울대학교 과학학과 이두갑 교수 등이 강력 추천했다. 생명과학의 최전선에 있는 연구자뿐 아니라 생물학을 이제 막 처음 접하는 중고등학생, 생물학과 의학에 관심 있는 사람이라면 누구나 읽어야 하는 필독서다.
DNA가 생명의 설계도라면, RNA는 이를 실행하는 혁신 엔진이다!
노벨상 수상자 토머스 체크가 직접 들려주는 RNA의 모든 것생명은 어떻게 시작되었을까? 무엇이 우리를 인간으로 만들까? 왜 우리는 늙고 병드는가?
20세기 후반, DNA는 과학을 주도했고 대중의 상상력 속에서 그야말로 ‘생명의 비밀’이라 여겨졌다. DNA의 시대에 RNA는 생화학계의 백업 가수처럼 DNA라는 디바의 그늘에 가려진 존재였다. 하지만 지난 수십 년간 학계 내부에서는 RNA의 잠재력이 서서히 드러나 조용한 혁명이 펼쳐지고 있었다. 1989년 RNA의 촉매 작용(리보자임)을 발견해 노벨 화학상을 수상한 세계적인 분자생물학자인 《RNA의 역사》의 저자 토머스 체크를 비롯해 뛰어난 과학자들이 그동안 DNA에 가려진 심복이라 여겼던 RNA야말로 생물학의 가장 큰 수수께끼를 풀기 위한 핵심임을 밝혔다.
RNA 역시 DNA처럼 정보를 저장할 수 있으나 정보 저장은 RNA의 능력 중 극히 일부로, DNA와 달리 살아 있는 세포 내에서 능동적인 역할을 수행한다. 다른 RNA 분자를 꼬아 잇는다거나 단백질을 조합하는 등 효소처럼 움직일 수 있고, 줄기세포가 활동성을 유지하게도 하며, 염색체 말단에 DNA를 구축해 노화를 방지하기도 한다. 종이접기를 하듯 자유자재로 구부러지는 RNA에 비하면 유전적 모체인 DNA는 인기곡이 하나뿐인 가수처럼 보인다. 그뿐만 아니라 RNA는 지구 생명체의 기원에 관한 비밀도 품고 있다.
이러한 장점을 지닌 RNA는 결국 DNA의 그림자를 벗어나 어마어마한 잠재력을 드러냈다. 2000년 이후로 RNA와 관련된 획기적 발전을 이끈 과학자들이 노벨상을 10개나 받았다. 2005년부터는 RNA 연구를 다룬 학술잡지 기사와 특허 수가 급격히 늘어났다. 〈네이처〉지에 실린 최근 기사는 현재 개발 단계에 있는 RNA 기반 의약품이 400여 종에 달한다고 보고했고, 2022년 한 해만 해도 10억 달러 이상의 사모펀드가 RNA 연구 중심의 생명공학 스타트업에 투자되었다. 생명과학 분야에서 과거의 초점이 DNA였다면, 미래의 초점은 의심의 여지없이 RNA다.
코로나19 mRNA 백신은 단기간이 아니라,
수십 년에 걸친 과학적 혁신을 기반으로 만들어진 결과물이다!이 책은 저자를 비롯한 과학자들의 발견의 여정을 뒤쫓으며, RNA의 놀라운 힘을 처음으로 엿보았던 초창기 실험에서부터 RNA가 세포 반응을 촉매할 수 있다는 저자 자신의 패러다임을 바꾸는 발견, 그리고 최신 생명공학 기술까지 아우른다. 이 책을 통해 우리는 RNA를 활용해 생명의 암호를 다시 쓰는 크리스퍼부터 팬데믹 때 수백만 명을 살린 혁신적인 mRNA 백신, RNA를 통한 난치병 치료 등 생명공학의 혁신적 발전을 살펴볼 수 있다.
2020년 봄, 코로나19를 일으키는 RNA 기반 바이러스인 SARS-CoV-2가 전 세계를 휩쓸자 고난의 원인이면서도 동시에 치료제가 될 수 있는 RNA, 즉 저자의 연구 주제가 모든 이의 입에 오르내리기 시작했다. 코로나바이러스에 대항하는 mRNA 백신이 전례 없이 빠른 속도로 개발되었고, 저자는 RNA 연구자에서 RNA 대변인으로 변신했다. 과학자들은 어떻게 그렇게 빨리 백신을 개발해낼 수 있었을까? 결론부터 말하자면, 사실 그렇지 않았다. 코로나19 백신이 기록적인 속도로 등장하긴 했지만, 사실 수십 년에 걸친 과학적 혁신들을 기반으로 이루어낸 놀라운 성취였다.
팬데믹을 일으키는 바이러스 중 상당수는 전적으로 RNA에 의해 작동된다. 바이러스가 무엇으로 만들어졌고 어떻게 작동하는지 이해해야만 우리는 바이러스와 효율적으로 싸울 수 있다. 코로나19 팬데믹이 가르쳐주었듯이 RNA 기반 바이러스와 싸우는 효과적인 방법은 RNA를 기반으로 한 백신이다. 인류는 창의성 덕분에 RNA의 천재성을 역이용할 수 있었다. 이렇듯 RNA에는 어두운 면이 있지만, 그 작동 방식을 이해해야 우리가 역으로 활용해 싸울 수 있다는 사실을 기억하자.
DNA의 조연이라 여겨졌던 RNA가,
이제는 과학 혁명의 주인공이 되다!
노벨상 수상자가 전하는 ‘RNA 러브송’“생물학적 현상을 전축에 비유하면 리보솜은 턴테이블, mRNA는 엘피판, 바늘을 내렸을 때 들리는 음악은 단백질이다. 기분에 따라 엘피판을 바꿀 수는 있지만 기본적인 설정은 같다. 전축으로 어떤 엘피판이든 재생할 수 있는 것처럼, 리보솜도 어떤 mRNA에든 작동할 수 있다. 어떤 음악이 나올지 엘피판에 따라 결정되는 것처럼, 어떤 단백질이 생산되는지는 mRNA에 의해 결정된다.”
“우리가 전자 문서에서 커서를 움직여 특정 부분을 긁은 다음 워드 프로세서의 새로운 페이지에 붙여 넣는 것처럼, ‘찾기’와 ‘바꾸기’ 기능을 사용하면 DNA의 T를 RNA의 U로 전부 손쉽게 변경할 수 있다. 자연에서도 이러한 화학반응이 일어난다. 새로운 단백질을 합성할 때마다 우리 몸에서는 DNA에서 mRNA가 복사되는 ‘복사-붙여넣기’가 끊임없이 일어난다.”
-본문 중에서
21세기는 이미 RNA의 시대다. 생명의 근간을 이루는 원초성과 미래성을 모두 아우르는 신비로운 생명물질이라는 점이 RNA의 가장 큰 매력이다. 이 책은 RNA가 어떻게 ‘바이럴’하게 퍼졌는지, 또한 주로 생화학자들이나 흥미로워할 주제에서 어떻게 과학과 의학의 미래를 빚어갈 주요 연구 대상으로 떠올랐는지를 알려주는 안내서다. RNA가 생명을 조율하고 변화시키는 촉매제로서 어떻게 생물학의 개념을 바꾸고, 의학과 생명공학에 어떤 혁신을 가져왔는지 심도 있게 탐구한다.
본문은 크게 두 부분으로 나뉜다. 1부에서는 RNA가 생명의 놀라운 촉매제로서 자신을 드러낸 계기, 저자의 연구팀이 촉매제로서의 RNA(리보자임)를 발견한 과정을 설명한다. 리보자임은 ‘효소란 당연히 단백질’이라는 굳건해 보였던 자연법칙을 위반하는 존재였다. 이 연구 성과로 저자는 1989년에 노벨상을 받았고, 이때부터 RNA는 단순히 수동적인 전령(메신저)이 아니라 중요한 물질로서 새롭게 인정받기 시작했다. 1부에서 RNA가 생명을 뒷받침하는 방식을 담고 있다면, 2부는 RNA가 자연의 한계를 넘어 생명을 증진하고 연장하는 방식을 이야기한다. 한때 DNA의 유전학적 지시를 단순히 전달하는 역할에만 그친다고 여겼던 RNA가 지구상의 생명이 첫 발자국을 떼는 데 기여하고, 크리스퍼를 통한 유전자 편집으로 질병 치료에 기여하며, 노화 과정뿐만 아니라 생명의 샘이라 알려진 텔로미어와도 깊은 관련을 맺고 있음을 알게 된다.
이 책은 생물학과 의학의 현재와 미래를 조망하기 위한 필독서로, 어렵게 느껴질 수 있는 RNA의 원리를 다양한 비유로 설명해 과학에 대해 잘 모르는 독자들도 이해하기 쉽게 쓰였다. 이 책을 읽는 독자들은 RNA를 기반으로 한 유전자 치료, 맞춤형 의약품, 혁신적인 신약 개발의 최전선을 경험할 수 있을 것이다.
RNA가 우리를 치료하기만 하는 것은 아니다. 우리를 죽일 수도 있다. 소아마비에서 SARS-CoV-2에 이르기까지 RNA는 역사상 가장 치명적인 바이러스의 유전 물질이다. 이러한 바이러스들만 보면 RNA는 그야말로 악당처럼 보인다. 하지만 mRNA 백신을 통해 RNA는 우리를 코로나19로부터 지키고, 나아가 암을 비롯한 다양한 질병으로부터 보호할 가능성을 엿볼 수 있다.
가장 먼저 실망을 안겼던 점은 어떤 단백질이 합성되든 세포질에 있는 대부분 RNA들의 A, G, C, U 비율은 같다는 사실이었다. 이는 말도 안 되는 일이었다. 마치 베토벤의 9번 교향곡이 레이디 가가의 노래 <배드 로맨스>와 음표의 구성 비율이 정확히 같다는 말과 같다. 이 곡들이 완전히 다른 장르의 음악인 만큼 파 샵이니 레 플랫이니 하는 음표들도 다르게 분포할 것이라고 누구나 예상할 수 있다. 마찬가지로 아미노산 조성이 제각각인 단백질이라면 그것을 결정하는 mRNA(messenger RNA의 약어)에서 A, G, C, U의 비율이 달라야 한다.
