답변 내역

우리 체내의 면역계는 크게 선천성 면역(비특이적 면역)과 후천성 면역(특이적 면역)으로 나뉩니다. 선천성 면역이란 내적환경을 위협하는 자극물질이나 이상물질을 공격하는 기전이며, 특정한 항원 물질이나 화학물질에 대해 인식을 하고 공격하는 것이 아닌, 말 그대로 모든 외부에서 침입한 항원에 대해 공격하는 비특이적인 특성을 가지고 있습니다. 피부는 외부로부터 세균이나 바이러스의 침입을 막는 물리적인 장벽이라고 할 수 있으며, 눈물과 침에서 분비되는 리소자임이라는 세균의 세포벽을 분해하는 효소는 화학적인 장벽이라고 할 수 있습니다. 반면 후천성 면역은 T림프구와 B림프구에 의한 면역 반응으로 특정한 항원을 인식해서 나타나는 특이적인 면역이며, T림프구는 직접 항원을 가진 병원체를 공격하고 B림프구는 항체를 분비하여 병원체를 공격합니다.

유전자 변형 생물(GMO)은 기존의 생물체 속에 다른 생물체의 유전자를 끼워 넣음으로써 기존의 생물체에 존재하지 않던 새로운 성질을 갖도록 한 생물체인데요, 본래 유전자를 변형 및 조작하여 생산성 및 상품의 질을 높이는 등의 목적으로 생산되고 있습니다. 오로지 교수에 의하면 클리포세이트라는 제초제는 유전자조작식품에 잔뜩 함유되어 있다고 하며 2015년 3월 20일 11개국의 전문가 17명으로 구성된 세계보건기구(WHO) 세계암연구소 연구팀에서 클리포세이트가 2A 등급의 발암물질이라고 발표하기도 했다고 발혔습니다. 그는 클리포세이트의 8가지 부작용으로 암 유발, 태아 기형 발생, 몸의 기관 파괴, 불임증, 독성물질 해독작용 장애, 유전자 파괴, 호르몬 교란, 항생작용 유익균 죽임 등을 들었습니다. 하지만 이러한 주장은 일각에서 제기되는 의견일 뿐 GMO의 명확한 부작용은 드러난 경우가 별로 없습니다.

공룡을 되살릴 수 있을까 하는 문제는 영화 '쥬라기 공원'에 의해 처음으로 대두되었는데요, 하지만 이 같은 일은 현실에서는 불가능한 것으로 보입니다. 영화에서는 1억 2천만년 전의 호박 속에 갇힌 모기의 피에서 공룡의 DNA를 뽑아냈지만, 실제로 이렇게 곤충으로부터 공룡의 DNA를 뽑아내는 것은 어려움이 있습니다. 일반적으로 DNA는 5 ~ 10만년이 지나면 화학작용에 의해 염기서열이 변형되는 것으로 알려져 있습니다. 물론 호박이 이런 화학작용을 막아줄 것으로 기대하지만, 완벽하게 밀폐된 호박이라 할지라도 소량의 공기나 물이 침투하여 산화나 가수분해가 일어난다고 합니다. 실제로 이런 시도의 실험은 지금까지 여러 번 있었습니다. 하지만 모두 실패로 끝났으며, 간혹 추출에 성공했다고 한 실험도 샘플의 오염으로 인한 것이라는 게 밝혀졌습니다. 그럼에도 불구하고 설령 공룡의 DNA를 복원했다고 할지라도 여전히 현 시점에서는 기술적으로 DNA만으로 공룡을 복원해 낼 수가 없습니다. DNA만으로 완전한 개체를 만들려면, 유전자 결합뿐 아니라 기관의 분화 과정을 자세히 알아야 합니다. 그리고 만약 먼 훗날 공룡의 DNA를 손에 넣어, 기술적인 문제까지 해결하여 공룡을 복원했다고 할지라도 정말로 그것이 완전히 공룡인가는 여전히 의문입니다. 왜냐하면 공룡의 복제를 위해 대리모로 써야 하는 악어의 세포질 유전자가 원래의 공룡 형질에 발현이 되기 때문입니다.

생명체마다 수명이 다른 이유는 염색체 말단에 존재하는 반복서열인 '텔로미어'와 관련이 있습니다. DNA는 복제를 할 때마다 3'말단의 길이가 점점 짧아지는데요, 유전정보의 소실을 방지하기 위해서 염색체 말단에 텔로미어 서열이 있는 것이지만 세포분열을 할 때마다 텔로미어 서열이 짧아지다보면 언젠가는 텔로미어 서열이 모두 없어지고 더 이상 세포분열을 하지 못하게 됩니다. 반면에 거북이의 경우에는 인간보다 수명이 훨씬 긴데요, 그 이유는 인간보다 긴 텔로미어를 가지고 있으며, 텔로미어를 다시 합성할 수 있는 효소인 텔로머라아제가 작동하기 때문입니다.

생명체마다 수명이 다른 이유는 염색체의 말단에 존재하는 반복서열인 텔로미어와 연관이 있습니다. 세포분열을 할 때마다, DNA 복제를 할 때에는 3' 말단 부분이 어쩔 수 없이 짧아지는데요, 이를 방지하기 위해서 반복서열인 텔로미어 서열이 있습니다. 하지만 세포분열을 거듭하다보면 텔로미어 서열도 모두 짧아지며, 더 이상 세포분열이 일어나지 못하고 중단되는 것입니다. 반면에 거북이 같은 생명체는 이 텔로미어 서열의 길이가 인간에 비해서 길며, 또한 텔로미어 서열을 다시 합성 가능한 효소인 텔로머라아제가 작동되기 때문에 100~200살이 넘는 긴 수명을 가지는 것입니다.

생명체를 구성하는 대표적인 원소는 C(탄소), H(수소), O(산소), N(질소), S(황)입니다. 이러한 원소들이 생명체의 주를 이루는 이유는 생명체의 4대 고분자라고 할 수 있는 탄수화물, 단백질, 핵산, 지질을 구성하기 위해서 반드시 필요한 원소이기 때문입니다. 우선 탄소, 수소, 산소는 4대 고분자 모두를 구성하는 중요한 뼈대가 되며, 이외에도 질소는 핵산의 염기와 단백질의 아미노산을 이룰 때 중요합니다. 마지막으로 황은 메티오닌과 같은 단백질의 아미노산을 이룰 때 사용됩니다.

모든 생명체는 '세포호흡'을 합니다. 세포호흡이란 ATP라는 생명체의 에너지원을 얻는 과정을 말하는데요, 우리가 음식물을 먹어서 소화를 시키고 영양소를 얻는다고 해서 이를 직접적으로 이용할 수 있는 것이 아니라 ATP라는 에너지원을 만들어야 하기 때문에 세포호흡은 필수적입니다. 인간과 같은 경우에는 산소를 전자의 최종 수용체로 사용하는 유산소호흡을 하는 생명체이며, 세포호흡은 미토콘드리아라고 하는 세포소기관에서 진행이 됩니다.

우선 인간의 경우에는 체내의 약 70% 이상의 물로 이루어져 있습니다. 물은 체내 혈액이라 림프액을 구성하는데 매우 중요한 역할을 하기 때문에 인간의 생존을 위해서라면 반드시 필요합니다. 식물의 경우에는 인간과 다르게 스스로 양분을 합성해야 하는데요, 태양의 빛에너지를 이용하여 대기 중의 이산화탄소와 뿌리로부터 흡수한 물을 포도당으로 합성하는 광합성을 진행하기 위해서라면 반드시 물이 필요합니다.

DNA란 뉴클레오타이드가 인산이에스테르 결합을 통해 형성한 생체 고분자를 말하며, 원핵생물과 진핵생물을 모두 포함하여 생명체에서 유전정보를 암호화하고 있는 중요한 물질입니다. 세포분열이 일어날 때에는 우선 세포주기의 간기의 S기 때 DNA의 복제가 일어나는데요, 이때 우선 DNA의 이중가닥이 헬리케이즈에 의해 풀리며, 짧은 RNA 조각인 프라이머가 DNA의 각 가닥에 결합하고 나면 DNA 중합효소가 프라이머의 3'-OH말단부터 DNA 복제를 시작합니다. 이렇게 DNA는 항상 5'에서 3'말단 방향으로 중합을 하는데요, DNA 중합효소가 잘못된 염기를 연결시킨 경우에는 스스로 3'->5' 방향으로의 exonuclease 기능을 통해 잘못된 염기를 제거한 후에 다시 제대로된 염기를 붙여줍니다.

DNA란 뉴클레오타이드로 이루어진 생체 고분자를 말하며, 생명체의 유전정보를 암호화하고 있는 중요한 물질입니다. DNA의 뉴클레오티드 서열에는 유전정보가 담겨있는 부분과 그렇지 않은 부분으로 나뉘는데요, 이때 유전정보가 담겨있는 특정 DNA의 서열을 '유전자'라고 하는 것입니다. DNA는 모든 생명체에서 유전정보를 암호화하는 역할을 하고 있으며, 진핵생물에서는 세포핵 안에 존재하고, 원핵생물에서는 세포질에 핵양체의 상태로 존재합니다.