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생물학연구원은 하는일이 무엇일까요?
안녕하세요. 생물학연구원은 생명과학의 다양한 분야에서 연구를 수행하는 직업으로, 생물의 구조와 기능, 생명 현상의 기초 원리를 탐구하고 이를 바탕으로 새로운 지식을 창출하는 역할을 합니다. 생물학연구원이 되기 위해서는 대개 생물학이나 생명과학 관련 전공으로 학사 학위를 시작으로, 석사 또는 박사 학위를 취득하는 것이 일반적입니다. 연구를 더 깊이 진행하기 위해서는 대학원 과정에서 특정 세부 분야를 선택해 연구 경험을 쌓는 것이 중요합니다. 연구소, 대학, 또는 관련 산업체에서 인턴십이나 연구 보조 활동을 통해 실험 기술과 연구 방법론을 배우고 실전 경험을 쌓는 것이 필요하며, 학계, 연구소, 정부 기관, 제약회사, 바이오기업 등에서 연구원으로 활동할 수 있습니다. 생명체의 구조, 기능, 유전적 특성, 진화 과정 등 생명 현상에 대한 기초적인 질문을 탐구합니다. 이들은 실험을 통해 생명체가 어떻게 작동하는지, 어떤 원리로 생명 현상이 일어나는지에 대해 연구합니다. 기초 연구 결과를 바탕으로 인간의 건강, 농업, 환경 문제 등을 해결할 수 있는 기술을 개발합니다. 예를 들어, 유전자 편집 기술, 새로운 백신 개발, 농작물의 생산성을 높이는 방법 등을 연구할 수 있습니다. 세부적인 연구 분야로는 분자생물학, 세포생물학, 생태학, 생리학, 유전학 등이 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.19
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노보노디스크의 위비고는 어떻게 살이 빠지나요?
안녕하세요."위고비"는 덴마크 제약사 노보 노디스크가 개발한 비만 치료 주사제인데요, 일론 머스크 테슬라 최고경영자가 체중감량 비법으로 꼽는 등 전 세계에서 ‘기적의 비만약’으로 불리기도 합니다. 하지만 최근 식품의약품안전처(식약처)가 “의료 전문가의 처방에 따라 신중하게 사용해야 한다”고 밝히는 등 오남용·부작용 논란도 제기되고 있습니다. 위고비는 주사제(프리필드펜) 형태로 한 펜당 0.25mg, 0.5mg, 1.0mg, 1.7mg, 2.4mg 5개 용량으로 구성되어 있는데요, 피부 바로 아래 놓는 피하주사로 주로 복부, 허벅지 등에 주 1회 투약하며, 초기에는 가장 적은 용량인 0.25mg으로 시작해 체중 감량에 따라 4주 간격으로 용량을 점차 늘리는 식입니다. 위고비는 식욕을 억제하고 포만감을 오래 유지해 체중을 평균 14.9% 줄여주는 것으로 알려져 있으며, 이는 글루카곤 유사 펩타이드(GLP)-1′ 계열 비만 치료제입니다. 비만 치료제로 쓰이는 GLP-1 유사체가 뇌의 시상하부에 위치한 DMH 신경에 작용해 포만감을 높이는데요, GLP-1은 음식을 먹으면 위·소장에서 분비되는 호르몬입니다. 식사 후 인슐린 분비를 촉진하고, 포만감을 느끼도록 하는데요, 이 치료제가 작용하는 원리에 대해 설명해보자면, GLP-1 비만 치료제 투약 -> GLP-1 약제가 뇌의 시상하부로 이동 -> 시상하부 DMH 신경의 수용체에 결합 -> 배고픔을 느끼게 하는 ARC 신경 억제 -> 음식을 보기만 해도 배부름을 유발하게 하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.19
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비오는날 회를 먹지말라고 하는이유는
안녕하세요. 비가 내리는 날에는 회를 먹으면 안 된다는 속설이 있는데요, 건강에 나쁘다거나 맛이 없다는 등 가지각색의 이유가 붙습니다. 과거에는 그랬을 수 있습니다. 먼저 비가 많이 오는 계절은 여름인데 날이 더워 식재료가 부패하기 쉬웠으며, 또 유통 및 보관 기술이 발전하지 않아 소비자에게 오기까지 신선도가 유지되기 어려웠습니다. 게다가 비가 오는 장마철엔 어업이 중단돼 오래 보관된 생선으로 회를 뜨는 경우가 많았습니다. 이러한 이유가 맞물려 비 오는 계절엔 생선회를 먹지 말아야 한다는 인식이 생겼을 수 있습니다. 하지만 요즘은 그렇지 않습니다. 냉장유통 기술이 발전하기도 했고 횟감 대부분은 양식으로 조달되는데요, 식중독균 역시 비와는 별 상관이 없습니다. 부경대 식품공학과 조영제 교수가 넙치 살을 식중독균에 옮긴 뒤 겨울철 평균 습도인 40%, 여름철 70%, 비 오는 날 90%에서 각각 배양했더니 세균 수에는 큰 차이가 없었다고 하는데요, 즉 습도가 식중독균 증식에 영향을 끼치지 못한 셈입니다. 물론 주의해야 할 점은 있는데요, 생선회 식중독의 주범인 비브리오균은 생선의 살이나 근육까지 침투하지는 못합니다. 그러나 껍질 및 내장엔 남아있기 때문에 해당 부위는 되도록 생으로 먹지 않는 것이 좋으며, 또 습도 대신 여름철의 높은 기온은 식중독균 증식에 확실히 영향을 끼칠 수 있습니다. 조리도구에 의한 교차오염이 활발히 이뤄지기 때문에 비위생적인 시설에서 다뤄진 생선회는 피하는 게 좋습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.19
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기린의 목이 긴 이유는 무엇인가요??
안녕하세요. 기린을 포함한 대부분의 포유류 동물은 7개의 목뼈를 가지고 있는데요, 이때 기린의 목뼈는 한 개가 25cm가 넘기 때문에 다른 동물보다 목이 긴 것이며, 목이 길어서 높은 나무의 나뭇잎도 먹을 수 있고 적이 다가오는 것을 잘 볼 수 있다는 장점이 있습니다. 다만 긴 키만큼 뇌까지 혈류를 공급하기 위해서 혈압이 높은데 그래서 심장 또한 크다고 알려져 있습니다. 기린의 목이 긴 이유에 대해서는 여러가지 논쟁이 있습니다. 우선 19세기 초 프랑스 박물학자 라마르크는 점점 더 높은 곳의 잎을 따먹느라 기린의 목과 다리가 길어졌다고 설명했는데요, 다윈과 월러스는 획득형질이 유전된다는 라마르크의 주장을 반박해, 긴 목의 기린이 먼저 출현했고 그런 기린은 짧은 기린보다 높은 곳의 잎을 먹을 수 있어 번성하게 됐다고 설명한 바 있습니다. 그런데 다윈 이후에도 기린 논란은 계속되었는데요, 1949년 채프먼 핀처는 다리가 먼저 길어졌고 물을 마시기 위해 어쩔 수 없이 목이 길어졌다는 기발한 가설을 제기했습니다. 그렇지만 현재의 기린 이전에 목이 짧고 다리는 긴 기린이 잘 살았음이 화석 기록으로 증명되면서 이 가설은 의미가 없어졌습니다. 수컷이 경쟁자를 제압하는 무기로 긴 목을 쓰고, 암컷도 목이 긴 수컷을 매력적으로 간주한다는 성 선택 가설도 있는데요, 그러나 이 가설은 암컷이 목이 긴 수컷을 특히 좋아한다는 증거가 없고, 암·수 사이에 목 길이에 큰 차이가 없다는 사실이 약점으로 제기됩니다. 키가 큰 기린이 먹이 획득에 유리하다는 다윈 가설은 가장 큰 수컷에만 해당하지 종 전체에 적용되지 못한다는 약점이 있습니다. 키가 작은 암컷과 어린 기린에게는 그런 이점이 나타나지 않는다는 것입니다. 영국 생물학자 브라운리는 1964년 덥고 건조한 지역의 인종이 키가 크고 마른 데 착안해 기린은 체온조절과 포식자로부터 도망치기 쉽게 목과 다리가 긴 체형으로 진화했다고 주장했습니다. 최근까지도 동물학자와 진화생물학자에게 가장 인기 있는 체온조절 가설의 핵심은 상대적으로 표면적이 큰 길고 마른 체형일수록 열을 쉽게 방출한다는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.19
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문어는 어떻게 외부의 색깔을 인지 하나요?
안녕하세요. 문어는 '바다의 카멜레온'이라고 불릴 만큼 피부색을 잘 바꾸는 것으로 유명한데요, 특히 주위 사물과 온도를 인식해 주변과 거의 비슷하게 몸의 색을 바꿔 위장할 수 있습니다. 문어가 자유자재로 몸 색깔을 바꿀 수 있는 비밀은 바로 피부 세포에 분포된 흑과 적, 황색의 작은 색소 주머니 때문인데요, 근육 섬유와 연결된 색소 주머니는 근육이 수축하면 반대로 커지면서 주변의 피부를 주머니 속의 색소와 같은 색깔을 띠게 합니다. 반면 근육이 이완되면 주머니는 다시 축소되며 색깔은 사라지게 되는 것입니다. 과학자들은 이런 문어의 보호색 원리를 연구해 신물질을 개발하기도 했는데요, 2003년 일본 후지 제록스사의 료지로 아카시 박사 연구팀은 재료공학 전문지인 '어드밴스트 머티리얼스'에 니팜(NIPAM)이라는 고분자물질로 오징어나 문어의 피부에 있는 것과 같은 수축성 색소 주머니를 만들었다고 발표했습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.19
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괴사성은 죽을수도 있는 병인가요??
안녕하세요. 괴사성 연조직염과 괴사성 근막염을 포함한 괴사성 피부 감염은 심각한 형태의 연조직염인데요, 이러한 감염은 감염된 피부와 조직의 사멸을 유발할 수 있습니다. 감염된 피부는 붉고 만지면 온기가 느껴지며 붓고 피부 아래에는 기포가 형성될 수 있으며, 대체로 극심한 통증을 경험하고, 몹시 아파하며 고열이 발생합니다. 죽은 피부와 조직을 제거하는 치료가 실시되며 때때로 광범위한 수술과 항생제 정맥 투여가 필요한 경우도 있습니다. 대부분의 피부 감염으로 피부와 인근 조직이 괴사되는 것은 아닙니다. 그러나 경우에 따라 세균 감염에 의해 감염된 부위의 작은 혈관에 혈전이 생길 수 있습니다. 이 혈전을 통해 해당 혈관과 인접한 조직은 혈액이 부족하여 괴사하게 됩니다. 일부 괴사성 피부 감염은 근육을 덮는 결합 조직(근막)의 표면을 따라 피부 깊숙이 확산되고, 이를 괴사성 근막염이라고 합니다. 괴사성 피부 감염 중 피부의 바깥층으로 확산되는 다른 감염은 괴사성 연조직염이라고 합니다. 일부 경우 괴사성 피부 감염은 자창이나 열상에서 시작되며, 특히 흙과 지저분한 것에 오염된 상처에서 시작됩니다. 세균에서 분비된 독소와 감염에 대한 인체 반응으로 혈압이 떨어질 수 있는데요, 패혈성 쇼크 현상이 나타나는 환자도 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.19
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생물학에서 말하는 삼투현상은 무엇일까요?
안녕하세요. "삼투현상"이란 반투과성 막을 통해 저농도 용액에서 고농도 용액으로 용매가 이동하는 현상을 말합니다. 이 과정은 농도 차이를 평형 상태로 맞추려는 자연스러운 움직임에 의해 발생합니다. 삼투현상을 이해하기 위해서는 반투과성 막의 역할이 핵심입니다. 반투과성 막은 작은 분자(물 등)는 통과시킬 수 있지만, 큰 분자나 이온 같은 것은 통과시키지 못하는 막입니다. 예를 들어, 세포막이 바로 반투과성 막의 역할을 합니다. 세포 안팎의 농도 차이에 따라 세포 안으로 물이 들어가거나 세포 밖으로 나가게 되는 것이 삼투현상입니다. 삼투현상을 이해하기 쉬운 예시로는 '김장'을 할 때 배추를 소금물에 절이는 과정을 생각해볼 수 있습니다. 배추를 소금물에 담그면 안과 밖의 농도 균형을 위해 배추 안의 물이 밖으로 빠져나오면서 배추의 숨이 죽고 내부 농도가 높아지는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.10.19
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활성산소라는 게 구체적으로 어떤 건지 궁금합니다
안녕하세요. 산소는 0₂, 즉 원자가 2개인 상태로 존재하는 것이 정상이지만 물을 이온화해서 얻는 산소는 산소원자가 1개인 불완전한 원자구조를 갖고 있는데요, 이처럼 불완전한 원자구조를 가진 산소가 바로 활성산소입니다. 우리 몸의 배기가스라고 알려져 있는 활성산소는 섭취한 음식물이 소화되고 에너지를 만들어 내는 과정이나, 우리 몸 안에 들어온 세균이나 바이러스를 없애는 과정에서 만들어지는데요, 몸 안으로 들어간 각종 영양소들은 산소와 결합할 때만 에너지로 바뀌는데, 이때 만들어지는 부산물이 바로 활성산소라고 보시면 됩니다. 불완전한 구조의 활성산소들은 한 개만으로는 있을 수 없으므로 몸속의 다른 것들과 결합해 짝을 이루려는 특징이 있는데요, 이들이 세포 속의 핵산과 결합하면 핵산이 산화돼 변질되거나 죽어버립니다. 활성산소가 위험한 이유는 무엇보다 즉각적으로든 장기적으로든 우리 몸에 손상을 입히기 때문인데요, 활성산소가 몸속에서 강력하게 산화작용을 하면 세포와 단백질, DNA가 손상되어 세포 구조나 기능 신호 전달 체계에 이상이 발생하게 됩니다. 또한 체내 유전자에 상처를 내고 지방분을 산화해 산화콜레스테롤을 만들며 암, 당뇨, 심장질환, 고혈압 등 각종 성인병을 불러일으킬 뿐 아니라 노화를 촉진하는 원인이 되는데요, 활성산소가 많이 발생할수록 세포의 변성과 손상이 커지면서 결국 질병이 생기게 되는 것입니다. 체내에 들어온 세균이나 바이러스 등 유해 성분을 파괴해 우리 몸을 지키는 것이 활성산소의 본래 역할이지만 활성산소의 양이 지나치게 증가하면 오히려 인체를 공격하는 물질이 되고 마는 것입니다.
학문 / 생물·생명
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물집의 물은 어떤 성분인지 알고 싶습니다
안녕하세요.물집은 수포라고도 불리며 지속적인 자극으로 인해 피부에 공간이 생기게 되면 이 안에 림프액이 차게 되어 물집이 생기게 되며 심할 경우 피가 섞이는 혈포가 생성될 수 있습니다. 물집은 화상, 자극 등 특정한 손상에 대한 반응으로 발생하는 것이 가장 일반적이며, 보통 피부의 가장 바깥층에만 나타나는데요, 이때 액체 성분은 손상된 조직에서 스며 나온 수분과 단백질의 혼합물이라고 볼 수 있습니다. 즉, 피부의 세포 사이나 세포 안에 단백질 성분의 묽은 액체가 고여 반구 모양으로 솟아오른 것이라고 생각하시면 됩니다.
학문 / 생물·생명
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인대와 같이 신체 부위는 원래 한번 다치면 회복하기 어려운 건가요?
안녕하세요. 뼈와 뼈를 연결하는 인대, 뼈와 근육을 연결해 관절이 움직이게 돕는 힘줄은 한 번 손상이 되면 잘 낫지 않습니다. 인대는 외상으로 인해 늘어지거나 끊어진 경우가 많고, 힘줄은 근육에 붙어 지속적으로 움직이면서 과사용으로 인한 마찰·마모가 되는 경우가 많은데요, 고령 인구가 늘고, 스포츠 활동을 하는 사람이 많아지면서 인대·힘줄 질환이 늘고 있습니다. 이때 인대·힘줄은 해부학적으로 조직에 혈관이 별로 없어 혈액을 통해 재생인자 공급이 잘 안 되면서 한 번 다치면 회복이 잘 되지 않는데요, 혈액 공급이 잘되는 근육은 손상되면 회복 기간이 최소 4주지만, 인대·힘줄은 회복 기간이 최소 12주나 됩니다. 한 번 손상되면 기능이 100% 회복되지 않는 것도 문제인데요, 인대가 끊어져서 수술을 하면 인대를 잡아당겼을 때 버티는 능력인 인장강도가 원래의 70~80% 밖에 안되는데, 인대와 힘줄이 강한 힘을 버틸 수 있도록 완전히 회복될 때까지 치료와 재활의 과정을 거쳐야 하는데, 통증이 줄어들고 운동 범위가 호전이 되면 많은 사람들이 치료를 멈추기 때문에 통증이 없어져도 미세한 손상이 남아있고, 다친 기간 동안 움직이지 못해 근육이 약해져 있는 상태에서 과도하게 움직이면 재발이 반복되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
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