남윤성 기자 (성남신기초등학교 / 6학년)
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"혈액형과 염기 서열에 맞는 DNA 원석 팔찌 탄생"
먼저 혈액형이 어떻게 결정되는지 살펴보겠다. 혈액형 판별에는 많은 종류가 있다. 그 중 가장 많이 알려진 것은 ABO식이며 혈액형은 A, B, O, AB형이다. 사람의 피는 철분과 산소가 만나 빨갛게 보이는 적혈구와 노랗게 보이는 혈장으로 이루어져 있다. 그 혈장 속에 백혈구, 혈소판이 산다. 적혈구 속에는 약 30여 종의 응집원이 있고, 혈장에 있는 응집소가 서로 만나 항원-항체 반응을 일으킨다.
혈액형의 경우는 이 응집원에 따라 결정된다. ABO식 혈액형은 응집원 A,B 두 종류가 있다. 그래서 2가지 조합으로 4가지의 혈액형이 존재하는 것이다. 그림에서와 같이 혈액속 적혈구 세포막위에 A응집원(항원)만 존재한다면 A형, B응집원만 존재한다면 B형, A와 B 둘다 응집원이 존재한다면 A,B형, 둘다 없다면 O형이다. 이처럼 혈액형은 적혈구에 붙어있는 단백질로 결정이 된다.
다음에는 몸을 이루는 염기 서열에 대해 알아보겠다. 우리 몸은 각각 부모님께 받은 23쌍의 염색체가 있다. 22번까지의 염색체와 성 염색체가 있는 것이다. 이중 9번째 염색체가 바로 혈액형을 결정짓는 염색체이다. 이 염색체 안에는 DNA 30억 쌍의 염기 서열로 이루어져 있다. 이처럼 이중 나선 구조로 밝혀진 DNA의 모형과 이름은 1953년 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭에 의해 발표되었다.
이제는 원석 팔찌를 완성하는 네 가지 염기에 대해 정리해 보겠다. DNA란 뉴클레오티드로 이루어졌다. 뉴클레오티드는 인산, 당, 염기로 이루어진 나선 틀이고 염기는 이 틀에 끼워진 구슬 같은 것을 말한다. 여기서 인산과 당은 모든 사람이 같지만 염기의 배열 서열에 따라 사람의 유전 정보가 달라진다. 염기에는 4가지 염기 서열 이름이 있다. 아데닌(Adenine), 구아닌(Guanine), 시토신(Cytosine), 티민(Thymine)이다. 염기쌍은 아데닌과 티민, 구아닌과 시토신으로 결합된다.
O형 원석 팔찌를 만들어보겠다.
준비물 : 아데인 A(해골 송석) 4알, 티민 T(크랙마노) 4알, 시토신 C(화이트 송석) 4알, 구아닌 G(납작 자개) 10알, 인산(실리콘줄), 수소(시드비즈) 24알
2. 유전자 시작을 알리는 수소 두 알을 먼저 끼운다.
3. O형 염기 서열에 맞춰 CGGGAGGCCT TCACCTACGA ...... 의 순서로 끼운다.
4. 각각의 염기 사이사이에는 수소 결합용 시드비즈를 한 알씩 넣어 끼운다.
5. 묶었던 한쪽 끝의 리본을 풀어 양쪽 끝을 반복해서 몇 번 묶어준다.
여기서 염기서열은 계속되기에 적당하게 길이 조절을 하면 된다. 혈액형별 염기 서열은 아래와 같다.
A형 ATGGCCGAGG TGTTGCGGAC GCTGGCCGGA ......
B형 AGGAAGGATG TCCTCGTGGT GACCCCTTGG ......
AB형 CGCGTGACGC TGGGGACCGG TCGGCAGCTG ......
O형 CGGGAGGCCT TCACCTACGA GCGCCGGCCC ......
완성된 DNA 원석 팔찌를 어린 동생들이나 어르신들께 선물하면 더욱 유익할 것 같다. 혹시 위급한 상황에 놓였을 때, 자신의 혈액형이 무엇인지 의료진에게 알릴 수 있기에 그렇다.
다른 혈액형은 혈액형별 염기서열을 참고해서 만들면 된다. 본 기사에서는 O형 원석팔찌만 제작하였다. O형이신 어머니께 선물해 드리고 싶었기에 그렇다. 그 동안 과학축제에서 배웠던 상식을 보충해서 DNA원석 팔찌를 만들었다. 선물로 받은 원석 팔찌를 좋아하시는 어머니의 미소와 함께 과학 상식도 직접 체험해 볼 수 있어서 좋았다.
남윤성 기자 (성남신기초등학교 / 6학년)