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고양이의 혓바닥을 보면 이상한 모양의 돌기가 있는거 같아요 뭔가요 ?
안녕하세요. 고양이 혓바닥에 빽빽하게 나 있는 돌기는 '사상유두(filiform papillae)'라고 합니다. 이는 고양이가 그루밍 할 때의 브러시 역할, 뼈에서 고기를 떼어낼 때는 칼의 역할, 물을 마실 때는 국자 역할, 벼룩을 제거하는 브러시 역할 등의 중요한 역할을 수행합니다. 정밀하게 관찰하면 빨대를 세로로 길게 잘라 놓은 것과 비슷한 형태를 띠고 있는데요, 높이가 2.3mm 정도 되는 길이이며, 약 290개 정도 존재합니다. 평소에는 돌기가 누워 있지만, 혓바닥 근육이 움직이면 비스듬하게 일어서는 것을 볼 수 있습니다. 고양이 혓바닥 돌기는 사람 머리카락이나 손톱과 같은 성분인 케라틴으로 구성되어 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.30
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생각 시 뇌의 신경세포 사이에는 어떤 신경전달물질이 분비되나요?
안녕하세요. 이성적인 사고를 포함한 뇌의 다양한 인지 활동에는 여러 신경전달물질이 관여합니다. 특정 신경전달물질 하나만이 이성적 사고를 담당하는 것은 아니며, 여러 신경전달물질이 상호작용하여 복잡한 사고 과정을 가능하게 합니다. 몇가지 신경전달물질을 예로 들자면 다음과 같습니다. 우선 '글루탐산'은 뇌에서 가장 중요한 흥분성 신경전달물질로, 신경세포 간의 자극 전달을 촉진합니다. 특히, 기억과 학습, 이성적 사고와 같은 고차원적인 인지 기능에서 핵심적인 역할을 합니다. 신경세포 간의 활발한 소통을 가능하게 하여, 뇌의 다양한 영역이 협력할 수 있도록 돕습니다. 반대로 'GABA'는 주요 억제성 신경전달물질로, 신경 흥분을 억제하여 신경계의 균형을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 이성적인 사고를 할 때, 지나친 흥분 상태를 억제하고 안정적인 상태를 유지하는 데 기여합니다. 글루탐산과 GABA는 흥분과 억제의 균형을 맞추어 사고 과정을 조절합니다. 이외에도 '도파민'은 동기 부여, 보상 처리, 기분 조절에 중요한 역할을 하는 신경전달물질로, 이성적 사고에서도 중요한 역할을 합니다. 특히, 문제 해결 과정에서 보상을 예측하고 집중력을 유지하는 데 기여합니다. 도파민의 균형은 논리적 사고와 감정적 반응의 조화를 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.
학문 / 생물·생명
24.08.30
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일란성 쌍둥이들의 성격은 거의 비슷한가요 ? 아니면 다른 점이 더 많을수있나요 ?
안녕하세요. 한국에서 태어나 두 살 때 생이별을 겪은 채 한국과 미국에서 각각 자란 일란성 쌍둥이를 분석한 결과 지능과 가치관에서 큰 차이가 나타난 것으로 확인되었으며, 환경이 발달에 미친 영향이 큰 것으로 나타났습니다. 연구팀은 두 사람이 상봉하기 전 한국과 미국에서 각각 두 사람의 지능과 성격, 정신 건강, 병력 등을 조사해 비교했는데요, 쌍둥이들은 자라면서 완전히 다른 문화일 뿐 아니라 전혀 다른 가족 환경에서 자란 결과 쌍둥이들의 발달에 큰 영향을 미친 것으로 나타났습니다. 자라난 문화에 따른 가치관 차이도 났으며, 성향 분석 결과 A씨는 집단주의적 가치관이 강한 반면 B씨는 개인주의적 가치관이 강했습니다. 하지만 다른 환경에서 자라도 성격이 비슷하고 정신 건강 상태와 자존감 등에서 비슷한 점수가 나타나는 등 일란성 쌍둥이의 특성도 있었다고 합니다. 따라서 일란성 쌍둥이라고 해서 동일한 유전자를 가지고 있기는 하지만, 후천적인 요인에 의해 성격 등에 영향이 미칠 수 있다고 정리할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.30
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감각을 구별하는 원리가 궁금해요(신경전달물질)
안녕하세요. 사람이 다양한 감각을 구별하는 원리는 매우 복잡하고, 신경전달물질이 그 과정에서 중요한 역할을 하지만, 감각을 구별하는 데에는 "1대 1 대응"하는 신경전달물질이 있는 것은 아닙니다. 대신, 감각 정보는 특정한 경로와 신호 처리 과정을 통해 뇌로 전달되며, 이 과정에서 여러 신경전달물질이 관여합니다. 우선 감각을 구별하는 첫 번째 단계는 감각 수용기입니다. 예를 들어, 혀의 미뢰에는 단맛, 신맛, 짠맛, 쓴맛, 감칠맛에 반응하는 각각의 수용기 세포가 있습니다. 냄새의 경우에는 후각 수용기가 특정한 분자(냄새 분자)에 반응합니다. 이러한 수용기 세포는 특정 자극에 대해 특이적인 반응을 보입니다. 수용기 세포는 특정 감각 자극을 받아들여 전기적 신호로 변환하는데요, 예를 들어, 단맛을 감지하는 수용기는 단맛 분자를 감지하면 그 정보를 전기적 신호로 변환합니다. 변환된 전기적 신호는 감각 신경을 통해 뇌로 전달됩니다. 이 과정에서 신경전달물질이 중요한 역할을 합니다. 신경전달물질은 감각 수용기에서 생성된 전기적 신호를 다음 신경세포로 전달하는 역할을 합니다. 하지만, 특정 감각 자극에만 반응하는 특정 신경전달물질이 있는 것은 아닙니다. 일반적인 신경전달물질(예: 아세틸콜린, 글루탐산 등)이 다양한 감각 자극에 대한 신호 전달에 사용됩니다. 이때 뇌는 각 감각 경로를 통해 전달된 전기적 신호를 받아 해석합니다. 각 감각 경로는 뇌의 특정 영역으로 연결되며, 그곳에서 신호가 처리되어 우리가 경험하는 특정 감각으로 변환됩니다. 예를 들어, 후각 신호는 후각 피질에서, 미각 신호는 미각 피질에서 처리됩니다. 결론적으로, 사람의 감각 구별 능력은 신경전달물질의 수와 종류보다는, 감각 수용기, 신경 경로, 뇌의 처리 과정에서 비롯됩니다.
학문 / 생물·생명
24.08.30
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생백신 사백신의 장단점 비교해주세요
안녕하세요. '생백신'과 '사백신'은 병원균 활성화에 차이가 있습니다. 우선 생백신이란 살아있는 바이러스나 세균을 약독화해 독성을 제거한 백신인데요, 살아있는 병원균을 사용한 것이기 때문에 면역력이 떨어진 상태에서 접종할 경우 해당 병원균에 감염될 수가 있습니다. 생백신으로는 대상포진, 수두, 홍역, 유행성이하선염, 풍진, 황열, 결핵, 경구용장티푸스, 비강투여용 인플루엔자백신이 있습니다. 반면에 사백신은 바이러스·세균을 배양한 후 열이나 화학약품으로 병원균을 비활성화시킨 백신을 말합니다. 생백신과 달리 면역력이 약한 사람에게도 안전하게 사용할 수 있지만 면역반응이 약해 여러 번 접종해야 하며, 폐렴구균, A형간염, B형간염 , 백일해, 파상풍, 기타 인플루엔자백신 등이 있습니다. 이때 사백신은 인체에서 독성을 회복하거나 질병을 일으키지 않는다는 점은 장점이지만 많은 양의 항원이 필요하며 여러 번 접종해야 하는 불편함이 단점이라고 볼 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.30
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mRNA 백신과 DNA 백신의 차이점
안녕하세요. 백신의 종류는 제조 원리에 따라 크게 네 가지로 나눠볼 수 있으며, 네 가지는 바로 바이러스 백신, 바이러스 벡터 백신, 핵산 백신, 단백질 기반 백신입니다. 이때 mRNA 백신과 DNA 백신은 둘 다 '핵산 백신'에 속합니다. ‘핵산 백신’은 최초의 코로나19백신으로 화제가 되었던 종류의 백신인데요, 크게 RNA 백신과 DNA 백신으로 나눌 수 있습니다. RNA백신은 우리가 잘 아는 화이자와 모더나의 백신이고 코로나바이러스의 mRNA를 지질 나노입자(lipid nanoparticle, LNP)에 넣어 체내에 주입하는 방식인데요, 체내에 주입된 mRNA는 우리 몸의 세포가 직접 항원을 생산할 수 있게 하고, 생산된 항원은 면역 반응을 유도하게 됩니다. 다음으로 DNA백신은 RNA백신과 마찬가지로 유전정보만 알고 있다면 빠르게 백신을 개발할 수 있다는 장점이 있고, DNA는 RNA보다 안정적이어서 온도변화에 강하다는 장점이 있습니다. 하지만 DNA는 세포로 전달하는 것이 어렵다는 단점이 있어서 일반 주사기를 이용하는 것이 아니라 세포에 일시적으로 전기장을 가해 세포막의 투과성을 증가시켜서 DNA를 세포 내로 집어넣는 전기천공(electroporation)의 방식으로 투여하게 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.08.30
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벡터 백신의 원리와 장단점이 궁금합니다
안녕하세요. 백신의 종류는 제조 원리에 따라 크게 네 가지로 나눠볼 수 있는데요, 네 가지는 바로 바이러스 백신, 바이러스 벡터 백신, 핵산 백신, 단백질 기반 백신입니다. 코로나 19 백신을 예로 들어 설명하자면, ‘바이러스 벡터 백신’은 인간에게 무해한 다른 바이러스에 코로나바이러스의 일부 단백질 유전자를 떼어 넣어 만든 벡터(운반체)를 이용하는 백신입니다. 영국의 아스트라제네카, 미국 존슨앤드존슨의 자회사인 얀센의 백신이 바이러스 벡터 백신에 해당했습니다. 이 백신들은 모두 아데노바이러스를 벡터로 이용하고 있는데, 아데노바이러스의 DNA에 코로나바이러스의 스파이크 단백질 유전자를 끼워 넣고 아데노바이러스가 스스로 복제하는데 필요한 유전자는 삭제하는 방식으로 만들어집니다. 그러면 이 아데노바이러스 벡터를 체내에 주입했을 때 코로나바이러스의 스파이크 유전자가 전사, 번역되어 스파이크 단백질을 만들게 되고, 우리 몸은 코로나바이러스 스파이크 단백질에 대한 항체와 기억세포를 만들 수 있게 됩니다. 하지만 단점으로는 바이러스 벡터 백신은 아무리 무해하다고는 하나 일단 살아있는 바이러스를 체내에 주입하는 것이기 때문에 우리 몸이 아데노바이러스 자체에 대한, 즉 벡터에 대한 면역 반응을 일으켜 벡터를 제거해버릴 수도 있다는 점입니다. 코로나바이러스의 항원에 대한 항체가 만들어지기도 전에 벡터가 사라져버리는 것입니다.
학문 / 생물·생명
24.08.30
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만약에 혈액형에 맞지않게 피가 몸으로 수혈된다면 무슨 일이 일어나게 되는지 궁금합니다.
안녕하세요.혈액형에 맞지 않는 혈액을 수혈받게 되면 강력한 면역 반응이 일어나게 되며, 이 반응은 생명을 위협할 수 있으므로 매우 위험합니다. 사람의 혈액형은 ABO 시스템에 따라 A형, B형, AB형, O형으로 나뉘며, 이 시스템은 혈액 내의 적혈구 표면에 존재하는 항원(A 항원, B 항원)과 혈장에서 발견되는 항체(A 항체, B 항체)에 의해 결정됩니다. 적절한 혈액형이 아닌 혈액을 수혈받게 되면, 수혈된 적혈구의 항원과 수혈받는 사람의 혈장에서 생성된 항체가 서로 반응하여 응집되는 현상이 나타날 수 있습니다. 용혈반응은 부적절한 수혈로 인해 항체가 적혈구를 공격하여 파괴하는 반응입니다. 이 과정에서 적혈구가 파괴되고, 그로 인해 헤모글로빈이 혈류로 방출됩니다. 이는 신장 손상이나 급성 신부전 등의 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서 수혈을 할 때는 반드시 환자의 혈액형에 맞는 혈액을 사용해야 하며, 수혈 전에는 철저한 검사가 이루어집니다.
학문 / 생물·생명
24.08.30
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요번 여름은 작년에 비해서 모기가 잘 안보입니다.
안녕하세요. 이번 여름철은 지속적인 폭염과 열대야 등으로 평균 기온이 매우 높았는데요, 실제로 지난해에 이어 올해 여름도 모기가 부쩍 줄었습니다. 이는 폭염과 집중호우 등 기후변화와 연관성이 있습니다. 변온 곤충인 모기는 32도가 넘는 고온에선 활동이 줄어들며, 또한 폭우는 모기 유충이 성장할 환경을 방해합니다. 따라서 폭염일수가 부쩍 늘어난 2018년부터 여름보다 봄(5월 이전)이나 가을(9월 이후)에 모기가 더 활발하게 활동하는 양상이 되었습니다. 온난화 등 기후변화로 이제는 늦은 봄인 4~5월과 9월 이후 가을에 모기가 주로 활동하게 됩니다.
학문 / 생물·생명
24.08.30
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땅을 잘 파는 동물들에는 어떤 동물들이 있을까요 ?
안녕하세요. 두더지 외에도 땅을 잘 파는 동물들이 많이 있습니다. 이 동물들은 주로 굴을 파서 서식지를 만들거나 먹이를 찾기 위해 땅을 파는 행동을 하는데요, 다양한 환경에 적응한 여러 동물들이 땅을 파는 능력을 발달시켰습니다. 우선 대표적인 예시로 미국 남부와 남미에 주로 서식하는 '아르마딜로'가 있습니다. 아르마딜로는 날카로운 발톱을 사용해 굴을 파고, 땅속 곤충이나 유충을 먹습니다. 그들은 매우 빠르게 굴을 파며, 주로 밤에 활동합니다. 또한 주변에서 비교적 흔히 볼 수 있는 '지렁이' 역시 땅을 잘 파고 들어갑니다. 지렁이는 땅 속을 1~3m 정도까지 파고 들어갈 수 있는 능력이 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.08.30
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