PCR 증폭 전 검체 반응시약 실험
세종보건환경연구원 보건연구사가 지난 2021년 12월30일 오후 세종시 조치원읍 세종보건환경연구원에서 코로나19 오미크론 변이 신속 PCR분석을 위해 검체 반응시약 실험을 하고 있다.사진=연합뉴스
◆ PCR의 원리와 신뢰성 한계
유전자 분석이라고 하니 많은 사람들은 유전자를 하나씩 보는 것으로 오해를 한다.
사실 유전자 분석은 유전자 하나하나를 볼 수는 없다. 왜냐하면 너무나 크기가 작기 때문이다.
유전자 분석은 중합효소연쇄반응(Polymerase Chain Reaction,PCR)이라고 하는데, 원리는 2개를 4개로, 4개를 8개로 수를 늘리는 것이다. 그래서 매우 많이 늘어나면 그것을 염색약을 넣어서 유전자 사이에 스며들게 한 후 젤에 넣고 전기영동으로 밴드가 이동하는 것을 확인하는 것이다.
좀 더 자세히 설명하자면 2개의 나선이 수소결합으로 붙어 있다가 온도가 70도 정도 올라가면 수소결합이 열에 의해 분리된다. 분리된 가닥을 주형으로 해서 상보적인 뉴클레오티드가 붙어나가게 한다.
상보적이란 짝이 맞는 것을 말하는데, 아데닌은 티민과 상보적이고, 구아닌은 시토신과 상보적이다. 이 과정을 반복하는 횟수만큼 유전자의 수는 2배로 증가한다.
DNA는 마이너스 전하를 가지고 있기 때문에 젤에 넣고 양단으로 플러스, 마이너스 전기장을 가하면 작은 유전자 조각은 빨리 이동하고 큰 유전자 조각은 천천히 이동하게 된다.
유전자 크기를 알고 있는 기준을 넣으면서 가로로 이동한 거리를 확인하면 대략적인 확인이 되는 것이다.
이것이 바로 우리가 아는 PCR의 본질이다.
유전자들의 수를 늘려서 전기 이동으로 검은 밴드를 대략적으로 확인하는 것이 코로나 유무 확인의 본질이다.
문제는 증폭하는 횟수가 일반적으로 28회 이상이면 없던 유전자도 나타날 수 있다는 것이다. 그래서 어떤 연구든지 최대한 30회 이상 증폭을 한 것은 신뢰를 얻기 어렵다.
그러므로 독자 여러분은 PCR에 대해 심오한 기술로 오해하지 말아야 한다.
연구개념도
기저질환 없는 코로나19환자, 중증으로 이어지는 이유 찾았다.KAIST
◆ 후성유전학과 백신의 잠재적 영향
최신 연구들에 의하면 코로나19 백신을 접종한 경우 후성유전학적으로 변형이 있을 수 있다고 한다.
후성유전학은 영어로 epigenetics라고 하는데, 그 의미는 유전자 genetics의 위(epi)에 있다는 것이다.
유전자는 크게 구조유전자와 조절유전자로 나뉜다.
구조유전자는 단백질에 대한 정보를 담고 있는 부위이다. 그리고 조절유전자는 구조유전자에 대한 스위치 역할을 한다. 즉, 비유를 들자면 집안의 각종 전자기기들은 구조유전자이고 스위치는 조절유전자이다. 고등생물체일수록 조절유전자가 많아진다. 예를 들자면 구조유전자 1개에 조절유전자가 7개 이상인 경우도 많다.
조절유전자를 조절하는 것은 다양한 호르몬들과 식품의 영양소들이다. 지방산, 비타민A, 엽산과 같은 영양소들과 남성호르몬, 여성호르몬, 코티졸 등과 같은 호르몬들이 이들 유전자를 조절한다. 그런데 코로나 백신을 맞은 사람들에게서 조절유전자가 변형된다는 것은 인체에 필요한 단백질이 만들어지지 않을 수도 있고, 필요하지 않은 단백질들이 만들어질 수도 있다는 것이다. 또는 필요한 만큼의 단백질을 만들지 못할 수도 있다. 쉽게 말해서 인체의 세포들과 조직, 기관들의 구조와 기능을 혼란시킬 수 있다는 의미이다.
사람에게는 2만8천500개의 유전자가 있고, 어떤 유전자의 어떤 조절 부위가 교란되는지는 제각기 다를 것이다.
가장 큰 부작용은 피가 엉긴다는 것인데, 이것은 코로나 백신의 구성분에서부터 예견되었던 것이다.
이에 대해서는 다음 호에 글을 계속하기로 하자.