생명의 최소단위인 세포(cell)는 세포핵과 원형질로 돼 있다. 세균은 단세포인데 반해, 사람은 60-100조나 된다. 세포핵에는 유전정보를 가진 핵산(DNA)이 이중나선 형태로 히스톤이라는 단백질 분자에 감겨 염색체(3Gbp)를 이룬다.

염색체의 수는 생물마다 다른데, 사람은 23쌍을 가지고 있다. DNA는 그 개체 일생에 관한 시계열 정보를 가지고 있다. DNA는 자기복제를 반복하면서, 다른 한편으로는 DNA정보를 전령 리보핵산(mRNA)에 전사하도록 한다.

mRNA는 원형질에 산재한 리보좀을 찾아가, 그 정보에 따라 20여 종의 아미노산을 합성한다. 그렇게 만들어진 아미노산들이 그 정보의 지시대로 차례로 연결돼 생명현상을 연출하는 효소를 비롯한 수십 만 종의 단백질을 형성한다.

2014년 미국의 셀지(Cell)는 DNA가 1만 개의 고리(loop)를 형성하고 있고, 그 고리의 한 단백질(CTCF)이 고리를 형성한다고 보도했다. 고리를 형성함으로써 먼 위치의 유전자들이 가까운 거리에서 상호조절과 발현을 한다는 것이다.

그 밖에도 유전자의 작동 스위치가 접힘에 의한 구조변화로 일어나며, 세포핵 DNA를 자연 상태로 분석해 DNA 전체지도를 작성하는 방법도 개발했다고 했다. 정보는 주입하지 않으면 출력되지 않는다. 이것이 정보 법칙이다.

그렇다면 모든 생물이 태어나면서부터 가진 유전정보는 누가 언제 주입한 것일까? 이에 대한 해답은 초월적 존재를 상정하지 않고는 얻을 수 없다. 진화론자들은 돌연변이가 누적돼 신종이 탄생한다고 하지만, 돌연변이는 새 정보를 추가하지 못하며 기존정보를 교란하거나 삭제할 뿐이다.

세포핵(2~4㎛)의 DNA의 무게는 10조분의 1mg이며, 연장 길이는 1.5-1.8m이다. 사람의 세포는 60-100조 개이므로 인체 DNA의 최대 길이 (1,000억㎞)는 지구 둘레의 250만 배에 해당한다. 이처럼DNA는 최소면적에 최대정보를 간직할 뿐 아니라, 정보의 재생과 전달 기능이 탁월하다.

DNA는 그램당 10억 기가바이트를 저장한다. 단세포 세균이 가진 정보 A4용지로 1,000쪽(10호) 분량이며, 사람 세포 하나는 1,350권 분량이다. 우리 주변에 흔한 대장균(길이 3㎛)은 제 몸의 300배(1mm)가 넘는 DNA사슬을 가진다.

그 속의 유전들(4,300개)이 30분마다 450개의 DNA를 복제하는데, 오차는 10억 개에 하나의 비율이다. 이에 반해 인공장치로는 30분에 100개의 DNA를 합성하는데, 1%의 오차를 발생한다.

미국의 남가주대학(2011)이 추정한 세계 정보량의 누계는 295억 시바이트인데, 이처럼 방대한 정보량도 한 사람이 가진 DNA저장 능력의 100분의 1에 불과하다. DNA는 규산염 캡슐에 보관하면 수천 년간 안전하다.

2013년 유럽생물정 보학연구소는 그램당 220만 기가바이트가 넘는 DNA중합체를 합성했고, 미국의 마이크로소프트(2019)는 인공 DNA에 디지털정보를 저장· 보관·해독하는 기술을 개발했다.

카탈로그테크놀 로지(2020)가 개발한 DNA컴퓨터는 매일 116기 가바이트를 저장 및 해독한다고 한다. 앞으로 사람의 생체를 모방하는 기술이 활기를 띨 것으로 보인다.