Part 1 | 분자'생물'학
원핵세포와 진핵세포
우리는 지난 글에서 세포의 대략적인 형태에 대해 배웠다. 세포막을 통해 외부와 자신을 나누고 있는 존재, 우리는 그것을 세포라고 불렀다.
그런데, 이렇게 단순하게 생긴 세포도 분류할 수 있다. 기준에 따라 여러 가지로 분류할 수 있겠으나, 가장 큰 분류는 바로 '원핵세포'(prokaryote)와 '진핵세포'(eukaryote)이다.
이 둘의 차이는 뭘까? 이름에서 어느 정도 유추해 볼 수 있듯이, 핵(nuclear)에 차이가 있다. 원핵세포는 핵이 없는 세포를 말하고, 진핵세포는 핵이 있는 세포를 말한다.
아니, 핵이 도대체 뭐길래 세포를 이렇게 커다랗게 나눈단 말인가? 핵이 그렇게 중요하단 말인가?
그렇다, 매우 중요하다. 핵에 있는 것이 바로 유전정보를 담은 DNA이기 때문이다.
유전정보의 저장공간, 핵
우리는 앞선 글에서 DNA가 무엇인지 배운 적이 있다. 생물의 설계도인 유전정보를 담는 그릇을 DNA라고 불렀다. 유전정보는 매우 매우 중요한 것이고, 최대한 안전하게 보관해야 한다. 때문에 똑똑한 세포들은 세포 내에 안전한 공간을 하나 더 만들어, 그 안에 DNA를 보관하기 시작했다. 이 공간을 우리는 핵이라고 부르는 것이다.
핵은 세포막과 비슷하게 생긴 인지질 이중층의 막으로 둘러싸여 있다. 하지만 여기 들어있는 유전정보는 매우 중요한 것이기 때문에, 세포막처럼 단일막이 아니라 무려 막 두 개를 겹쳐 이중막을 이루고 있다.
하지만 생각해 보라, 아무리 설계도가 있다고 한들 그게 금고 속에만 꽁꽁 숨겨져 있으면 무슨 소용이 있겠는가? 설계도는 무언가를 만들어낼 때 비로소 의미를 갖는 것이다.
유전정보 역시 마찬가지이다. 핵 안에 가만히 있기만 해서는 의미가 없다. 핵 밖, 세포질로 정보를 전달해 무언가를 만들어내게 해야 한다. 때문에 핵막에는 이 정보 전달을 위한 구멍, 일명 '핵공'(nuclear pore)이 존재한다. 핵공을 통해 정보가 핵 밖으로 전달되고, 그 설계도의 정보대로 물질이 만들어지기 시작한다.
여기서 잠깐. 분명 이런 의문이 드는 사람이 있을 것이다.
'아니 그럼 원핵세포는 유전정보가 어디에 있는데?'
아주 정상적인 반응이다. 원핵세포의 유전정보, 즉 DNA는 그냥 세포질 안에 자유롭게 존재한다. 물론 어느 정도 모여서 존재하고는 있으나, 진핵세포처럼 완전한 구획을 이루어 존재하지는 않는다.
이 정도면 이제 핵이 얼마나 중요한지, 왜 그렇게 세포를 크게 나누는 기준이 되는지 이해가 되었을 것이다. 그리고 이 핵의 유무 때문에 생기는 재미있는 특징들이 있는데...
하하, 겁먹지 말라. 이 이야기는 한참 나중에 다시 꺼내게 될 것이다. 그러니 오늘은 이만 글을 마치고, 다음 글에서 진핵세포에 대해 조금 더 자세히 알아보도록 하자.