답변 내역

에일 효모는 Saccharomyces cerevisiae이며, 라거 효모는 Saccharomyces pastorianus라고 합니다. 에일 효모는 12도 이상의 온도에서 발효가 되며 상면 발효라고도 불리는데요, 맥주가 발효되는 동안에 건강한 효모들이 맥주 표면에 모이기 때문입니다. 라거 효모는 덴마크 양조장 칼스버그의 과학자가 1883년에 발견했으며, 4~7도에서 발효가 되며 건강한 효모가 발효기의 바닥으로 모이기 때문에 하면발효라고도 불리며 에일효모보다 더 느리게 작용합니다.

피크닉 사과는 후지와 산사의 교배를 통해서 만든 품종이며 탄저병에 비교적 강하고 동녹 및 수확전낙과 등의 생리장해가 거의 없는 걸로 알려져 있으며 저온 저장 시 30일 이상 보관할 수 있다고 합니다.

멜라토닌은 짐승, 식물, 곰팡이, 박테리아에서 볼 수 있는 물질의 하나이며 인간 뇌의 송과선에서 분비되는 생체 호르몬으로 의학적으로는 불면증 치료에 사용되는 약물입니다. 생체 내 멜라토닌은 밤과 낮의 길이 등과 같은 광주기를 감지하여 합성되고, 사람의 수면-각성 리듬과 일상적, 계절적 생체리듬을 조절하며 자연적인 수면을 유도하는 작용을 합니다. 최근 식물 성분에서 추출한 식물성 멜라토닌이 개발되면서 국내에도 드디어 멜라토닌 시장이 열렸는데요, 화학적으로 합성한 멜라토닌의 경우 여전히 의약품으로 취급되지만, 식물 원료를 기반으로 만든 식물성 멜라토닌은 처방전 없이 온라인 등에서 일반식품 형태로 구매가 가능해졌습니다.

우선 전기의 성질을 가진 입자를 ‘전하’라고 하는데요 전하의 종류에는 (+)전하(양성자)와 (-)전하(전자)의 두 종류가 있습니다. 같은 종류의 전하끼리는 밀어내고 다른 종류의 전하끼리는 끌어당기는 성질이 있으며 전하의 흐름으로 전기가 흐르게 됩니다. 전기뱀장어가 전기를 만들어 내는 원리는 다음과 같습니다. 전기뱀장어가 몸 안에서 전기를 만들어내는 기관은 ‘가로무늬근’이라는 근육이 변화한 것으로, ‘전기판’과 비슷하게 세포가 겹겹이 쌓인 형태로 되어 있는데요 이러한 전기판 근육은 마치 수많은 전기 회로가 직렬로 연결된 것처럼 매우 높은 전위차를 만들 수 있습니다. 실제로 남아메리카의 밀림 아마존에 있는 전기뱀장어의 경우에는 약 850V(볼트) 정도의 전위차를 발생시킬 수 있다고 합니다. 전기뱀장어는 몸 전체의 85%가 전기판 근육 세포로 되어 있고, 머리 쪽은 (+)극, 꼬리 쪽은 (-)극 역할을 합니다. 건전지가 직렬로 많이 연결되어 있으면 전압이 높듯이 몸집이 길고 큰 전기뱀장어가 세포의 수가 많아서 전압이 높습니다.

2003년 처음 발표된 인간 유전체(게놈)의 완전한 염기서열은 실제로는 공백이 많았는데요, 당시 유전체를 구성하는 30억 쌍의 DNA 염기쌍 중 15% 가량을 기술적 한계로 확인하지 못했습니다. 반복되는 염기쌍이 많은 염색체 중심에 있는 ‘동원체’는 상당 부분 알아내지 못했는데요, 그 뒤로도 인간 유전체 프로젝트를 통해 인간 참조 유전체 해독 정보가 구축됐고 자료가 추가됐지만 2019년까지도 8%는 '공백'으로 남았었습니다. 여러 나라의 과학자들이 공동 연구를 통해 마침내 이 공백을 채우는데 성공했는데요, 미국·영국·독일·러시아 4개국 33개 연구기관 과학자 114명으로 구성된 ‘텔로미어 투 텔로미어(T2T)’ 컨소시엄은 국제학술지 ‘사이언스’에 DNA 염기쌍 30억쌍을 완벽히 해독한 인간 유전체 정보를 공개했습니다. 각종 예측유전자검사(predictive gene test)는 가계에 전승되는 잘못된 유전자(fault gene)로 인한 질환을 미리 찾아내는 검사입니다. 변이를 가진 유전자가 정자나 난자 등의 생식세포를 통해 다음 세대로 전달되었을 때, 돌연변이는 모든 체세포에 나타나게 됩니다. 따라서 혈액 검체의 백혈구를 통해서도 돌연변이 유전자를 발견할 수 있습니다. 현재 Tay-Sachs 와 cystic fibrosis라는 질환은 유전자검사를 통한 진단을 내리고 있으며, 그외 amyotrophic lateral sclerosis, 치명적인 유전병인 루게릭병, 중년에 발병하기 시작하여 치매에서 죽음에 이르게 되는 Huntington병 , 몇 가지 유형의 알츠하이머병, 중증의 콜레스테롤혈증, 종양질환 등 많은 질환에서 조기진단을 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있습니다.

네, 광학현미경을 이용하셔도 발효식품에 들어있는 유산균을 관찰하실 수 있습니다. 흔히 시료 내에 들어있는 미생물의 수를 다 세는 것은 한계가 있기 때문에 hemocytometer를 이용해서 cell counting을 진행합니다.

원핵생물은 세포핵과 막성세포소기관이 없는 단세포로 이루어진 생명체를 말하는데요, 크게 박테리아(세균)과 고세균으로 나뉘어집니다. 이때 고세균이 극한 환경에 서식하는 원핵생물인데요, 주로 지구의 극한 환경에 해당하는 고온, 고염, 산성환경에 삽니다. 염도가 매우 높은 것으로 알려진 사해 바다에서 서식하는 극호염균이나 45~122도, 400도에 달하는 심해의 열수 분출공에서 서식하는 극호열균, 소와 같은 동물의 혐기성 소화기관에서 서식하는 메탄생성균 등이 있습니다.

식물 간에도 서로 소통을 하지만, 이때의 소통은 인간 사이의 소통과 같이 감정을 교류하거나 대화를 나눈다는 것은 아닙니다. 식물은 외부로부터의 위협을 감지하고 방어하는 기제를 가지고 있는데요, 이러한 기제의 핵심이 식물 세포 간의 의사소통이며 이는 신호 전달 방식으로 이루어집니다. 즉 식물이 외부의 공격으로부터 상처를 입으면 위험 신호를 다른 세포들에게도 전달하고 방어 체계를 갖추는 것입니다. 이러한 체제는 '원형질 연락사'를 통해 이루어지는데요, 원형질 연락사란 서로 이웃한 식물세포의 세포벽 내에 원형질막으로 형성된 통로를 통해서 영양분, 미네랄, 세포 신호 물질 등이 이동하는 것을 말합니다.

카페인은 아데노신이 흡수되는 것을 막아 졸리고 무기력해지는 현상이 나타나지 않도록 돕는 역할을 하는데요, 아데노신이란 ATP합성의 전구물질로 작용할 뿐만 아니라, 가역적으로 ATP의 분해에 의해 생성될 수도 있는 원래 생체내 존재하는 nucleoside의 일종이며 체내에서 신경조절물질의 역할을 합니다. 이는 수면을 촉진하고 각성을 억제하는 역할 이외에도 혈관 확장을 통해 혈류를 조절하는 역할을 담당하고 있습니다.

질병이나 상해를 치료하기 위해 기증자로부터 장기를 이식하는 장기 이식 치료법은 수요에 비해 기증되는 장기의 수가 턱없이 부족한 것이 현실인데요, 따라서 사람이 아닌 다른 동물의 장기를 안전하게 이식할 수 있다면 이러한 현실을 극복하는 대안이 될 수 있기 때문에 이와 관련한 연구개발이 활발히 진행 중입니다. 특히, 돼지는 침팬지나 원숭이의 장기를 이식했을 때 나타날 수 있는 결핵이나 에이즈 같은 질병이 발견되지 않고, 저렴하게 대량 생산이 가능하다는 장점이 있어서 돼지 심장 판막이나 각막은 실제로 임상에서 장기 이식치료에 이용되고 있습니다. 그러나 우리 몸은 다른 동물의 장기가 이식되면 해당 조직을 파괴하는 면역 거부반응을 일으키는데요, 이러한 문제를 극복하기 위해 면역 거부반응을 일으키는 다양한 인자들을 유전적으로 조작하여 장기이식용 돼지를 개발하려는 노력이 이어지고 있으나, 개발한 돼지의 장기가 인체에 적합한지 검증할 수 있는 방법이 제한적이어서 개발이 지연되고 있습니다. 그렇다고 해서 인공장기는 거부 반응이 일어나지 않는 것도 아닙니다. 인공 장기나 의료기기를 신체에 이식하게 되면 발생하는 대표적 면역 거부반응은 장기와 수여자의 혈관이 연결된 이후 혈액이 응고되어 혈관이 막히는 문제인데, 바로 이 부분에서 장기 이식의 성패가 갈리게 됩니다. 이를 확인하기 위해서는 사람이나 동물에게 장기를 이식해보는 것 외에는 다른 방법이 없으며, 특히 혈액이 굳는 반응은 실제 혈액이 흐르는 혈관과 유사한 환경이 아니면 검증할 방법이 없기 때문에 앞으로도 기술의 발전이 더 필요한 상황입니다.