DNA와 RNA의 차이는 무엇이며, RNA를 유전물질로 갖는 생명체가 있나요?
안녕하세요. 핵산(Nucleic acid)에는 크게 DNA와 RNA가 있습니다. DNA는 Deoxyribo nucleic acid의 약어이며, RNA는 RiboNucleic Acid의 약어입니다. 지구상의 모든 생명체의 유전정보는 DNA에 담겨있다고 할 수 있으며, RNA는 보통 DNA에 담긴 유전정보를 전달하는 역할을 합니다. DNA와 RNA는 공통적으로 '뉴클레오타이드'라고 하는 단위체로 구성되어 있는데요, 뉴클레오타이드란 인산, 당, 염기가 1: 1: 1의 비율로 결합된 화합물을 말합니다. 이때 당의 경우 DNA는 2번 탄소에 H를 가지고 있는 디옥시리보오스로 이루어져 있고, RNA는 2번 탄소에 OH를 가지고 있는 리보오스로 이루어져 있습니다. 또한 염기는 DNA의 경우 아데닌, 구아닌, 시토신, 티민으로 구성되며, RNA는 아데닌, 구아닌, 시토신, 우라실로 구성됩니다. DNA는 상보적인 두 염기서열이 서로 결합해있는 이중나선 구조를 이루며, RNA는 단일가닥으로 존재합니다. 따라서 보통 이중나선 구조인 DNA가 RNA에 비해서 안정성이 높습니다. 다음으로 RNA를 유전물질로 갖는 병원체로 RNA virus가 있습니다. 코로나 바이러스 역시 RNA virus에 속합니다. 하지만 엄밀히 말하자면 바이러스는 생명체가 아닌데요, 이는 바이러스가 생명체의 구조적 기능적 기본 단위인 세포로 이루어져 있지 않고, 스스로 증식이 불가능하기 때문입니다.
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머리카락, 팔다리 털들도 영양성분이 있어야자라는건가요?
안녕하세요. 네, 머리카락을 비롯하여 신체에 자라나는 털들은 영양성분이 있어야 자랄 수 있습니다. 모낭 내에 있는 케라티노사이트(keratinocyte)라는 세포가 케라틴이라는 단백질을 생성시키며, 이 케라틴이 털의 주성분인데요, 케라틴은 음식에서 얻은 아미노산을 통해 만들어지기 때문에, 충분한 영양소가 없으면 털의 성장에 영향을 미칠 수 있습니다. 털이 자라는 데는 직접적인 칼로리 손실이 없습니다. 하지만, 털이 자라기 위해서는 에너지가 필요하고, 이 에너지는 음식에서 얻어집니다. 따라서, 충분한 영양 섭취는 건강한 털 성장을 지원합니다. 머리카락과 달리 팔, 다리에 나는 털이 일정 길이 이상 자라지 않는 것은 털마다 '성장주기'가 다르기 때문입니다. 머리카락은 하루에 0.12-0.37mm씩 성장하여 한 달을 기준으로 약 1cm정도 자라는 것으로 알려져 있으며, 성장주기의 경우 3-10년의 생장기, 3주의 전환기, 3달의 휴지기로 구성됩니다. 하지만 팔과 다리에 나는 털의 경우 머리카락에 비해서 생장기가 훨씬 짧기 때문에 머리카락처럼 길게 자라지 않는 것입니다.
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유전자 검사 방법과 그 원리에 대해 질문드립니다.
안녕하세요. 이제 편의점에서도 유전자 검사 서비스를 구매할 수 있는데요, 이는 피부/모발, 운동, 영양소, 식습관, 건강관리, 개인 특성 등 6개 카테고리의 국내 최다 129가지 항목의 유전자검사가 가능한 젠톡 ‘All 패키지 129’입니다. 젠톡은 보건복지부 DTC 공식 인증기관으로서 DTC 개인유전자검사 누적 이용자 50만 명 이상의 분석 역량과 전문성을 검증받은 국내 1위 글로벌 유전자분석 기업 마크로젠이 출시한 건강관리 플랫폼입니다. 병원에 가지 않고 집에서도 타액만으로 손쉽게 비만, 운동에 의한 체중감량효과, 탈모, 혈당, 수면습관 등 다양한 항목의 유전자검사를 할 수 있으며 앱을 통해 타고난 유전적 특성과 항목별 건강관리 팁을 확인할 수 있습니다. 젠톡 DTC 유전자 검사의 원리는 사용자가 침을 검사 키트에 뱉어 기업에 보내면, 유전체 분석 장비와 인력을 갖춘 기업의 실험실에서 침 속의 구강점막세포에서 유전 물질을 뽑아 분석 장비에서 DNA 염기서열을 읽는 것입니다. 개인의 특성과 연관되었다고 보고된 유전자 마커(SNP)를 분석하고 그 결과에 따라 다중유전자위험점수(PRS)를 통해 위험 수치를 계산하며, 항목별 한국인 데이터 기반으로 상대적 위치 및 점수를 산출하여 최종 등급을 부여하는 방식입니다.
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DNA와 RNA에 대해서 설명해주세요.
안녕하세요. DNA와 RNA는 둘 다 생명체를 구성하는 고분자 중 하나인 '핵산'에 속합니다. DNA는 Deoxyribo nucleic acid의 약자이며, RNA는 RiboNucleic Acid의 약자입니다. DNA는 주로 유전정보를 암호화하는 역할을 하며, RNA는 DNA로부터 유전정보를 전달하는 역할을 수행합니다. 일부 바이러스의 경우에는 유전정보로 DNA 대신에 RNA를 사용하는 경우도 있습니다. DNA와 RNA를 구성하는 단위체는 둘 다 '뉴클레오타이드'입니다. 뉴클레오타이드란 인산, 당, 염기가 1: 1: 1의 비율로 결합되어 있는 화합물을 말합니다. 이때 인산이 음전하를 띠는데, 이를 산성 전하라고 하기 때문에 둘 다 핵'산'인 것입니다. 당은 오탄당인데요, DNA를 구성하는 오탄당은 2번 탄소에 H를 가지고 있기 때문에 '디옥시리보오스'이며, RNA를 구성하는 오탄당은 2번 탄소에 OH를 가지고 있기 때문에 '리보오스'입니다. 염기로는 DNA는 아데닌, 구아닌, 시토신, 티민을 가질 수 있으며, RNA의 경우에는 티민 대신에 우라실을 갖습니다. DNA는 서로 상보적인 염기서열로 이루어진 이중나선 구조를 가지고 있으며, RNA는 단일가닥으로 존재합니다. 따라서 이중나선으로 존재하는 DNA가 단일가닥으로 존재하는 RNA에 비해 안정성이 큽니다.
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인간이 만든 것이 아닌 새로운 종이 자연적으로 생겨나고 있나요?
안녕하세요. 네, 인간이 인위적으로 만든 경우가 아니더라도 새로운 종은 자연적으로 생겨날 수 있습니다. 자연에서 새로운 종이 생겨나는 과정은 다양한 생물학적, 환경적 요인에 의해 이루어질 수 있으며, 이러한 과정은 자연적인 진화와 적응의 결과로 발생하며, 환경 변화와 생물의 상호작용에 의해 새로운 종이 형성될 수 있습니다. 유전자에서의 발생한 돌연변이는 새로운 특성을 초래할 수 있으며, 이러한 특성이 생존에 유리할 경우 새로운 종으로 발전할 수 있습니다. 특정 환경에서 살아남기 위해 유리한 특성을 가진 개체가 선택되어 점차적으로 새로운 종으로 진화할 수 있습니다. 또한 지리적 장벽이나 생태적 장벽에 의해 개체군이 분리되면, 각 개체군이 독립적으로 진화하여 새로운 종으로 분화될 수 있습니다.
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곤충이나 벌레들은 크기에 비해 엄청 빠른 거 같습니다
안녕하세요.곤충이나 벌레들이 크기에 비해 빠르게 움직이는 이유와 인간이 그와 같은 속도를 낼 수 없는 이유를 이해하려면 몇 가지 생리학적, 물리적 차이를 고려해야 합니다. 우선 생명체의 크기가 변하면 부피와 표면적의 비율이 달라지는데요, 작은 생명체는 상대적으로 더 큰 표면적을 가지며, 이로 인해 근육의 효율이 다르게 나타납니다. 또한 작은 곤충의 근육은 짧은 거리에서 효율적으로 작용할 수 있어 상대적으로 큰 힘을 빠르게 생성할 수 있습니다. 반면, 큰 생명체는 큰 질량을 더 많은 거리로 이동시키기 위해 더 많은 에너지를 필요로 합니다. 운동 방식의 측면에서 곤충은 여러 개의 다리를 이용해 동시에 움직이며, 이는 빠른 이동을 가능하게 합니다. 다리의 작은 길이와 빠른 움직임은 짧은 시간 내에 빠르게 방향을 바꾸고 속도를 낼 수 있게 합니다. 하지만 인간은 두 다리로 걷고 뛰는 방식으로 이동합니다. 이는 큰 질량을 지지하고 움직이기에 적합하지만, 곤충처럼 빠르게 속도를 내는 데는 한계가 있습니다. 진화적 측면에서 곤충은 작은 크기와 빠른 속도를 이용해 포식자를 피하고, 먹이를 찾는 데 유리하게 진화했습니다. 하지만 인간은 지구 환경에서 적응하면서 에너지 효율적이고 장거리 이동에 유리한 체형과 능력을 발전시켰습니다. 이는 인간이 사회적 구조와 도구 사용, 그리고 대중교통과 같은 복잡한 기술을 발달시키는 데 중요한 역할을 했습니다.
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곤충들은 어떤식으로 서로 소통하나요?
안녕하세요. 곤충은 다양한 방식으로 소통하며, 이는 주로 화학적, 청각적, 시각적, 그리고 촉각적 신호를 통해 이루어집니다. 가장 자주 쓰이는 방식은 화학적 소통방식으로 '페로몬'을 이용하는 경우입니다. 페로몬은 같은 종의 다른 개체에게 특정 행동이나 생리적 반응을 유도하기 위해 분비되는 화학 물질인데요, 많은 곤충들이 짝을 찾기 위해 페로몬을 사용하는데 예를 들어, 암컷 나방은 수컷을 유인하는 페로몬을 방출합니다. 또한 개미는 페로몬을 이용해 먹이로 가는 경로를 표시하기도 합니다. 다음으로 청각적 소통 방식을 이용할 수도 있습니다. 예를 들자면, 수컷 매미는 소리를 내어 암컷을 유인하며, 수컷 귀뚜라미는 날개를 비벼서 소리를 내어 영역을 표시하고 암컷을 유혹합니다. 물리적 신호를 통해서 소통하는 경우도 있는데요, 꿀벌은 '8자 춤'을 춰서 다른 벌들에게 먹이의 위치를 알려주며, 이때 춤의 방향과 속도는 먹이의 방향과 거리를 나타냅니다.
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식물은 정말 좋은말을 알아듣나요??
안녕하세요. 양파실험이란 양파 2개를 준비해두고 한 양파에게는 “사랑해”, “고마워” 와 같은 긍정적인 말을, 다른 양파에게는 “별로야”, “짜증 나” 와 같은 부정적인 말을 했을 때, 긍정적인 말을 들은 양파는 잘 자라는 반면 부정적인 말을 들은 양파는 자라지 못한 채로 썩어버린다는 실험입니다. 하지만 좋은 말 양파가 잘 자라고 나쁜 말 양파가 자라지 않는다는 기존의 결과와 상반된 결과를 얻는 경우가 많다고 하며, 이는 과학적으로 검증되지 않은 유사과학이라고 할 수 있습니다.
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식물의 몸은 어떻게 구성되어있나요?
안녕하세요. 식물의 경우 세포-> 조직-> 조직계-> 기관-> 개체 순서로 구성되어 있습니다. 식물을 이루는 가장 기본적인 구조적, 기능적 단위는 '세포'입니다. 식물세포는 세포막 내부에 핵, 미토콘드리아, 엽록체, 리보솜, 중심액포, 조면소포체, 활면소포체, 골지체 등의 세포소기관이 들어있으며, 각각의 세포소기관 마다 저마다의 기능을 가지고 있습니다. 이중에서도 식물은 스스로 양분을 합성해야 하는데요, '엽록체'라는 세포소기관에서 태양의 빛에너지를 이용하여 대기 중으로부터 흡수한 이산화탄소와 뿌리로부터 흡수한 물을 포도당으로 전환합니다. 또한 식물세포의 경우 세포막 바깥쪽에 셀룰로오스로 이루어진 세포벽을 가지기 때문에 내부를 보호할 수 있습니다. 식물의 경우 줄기는 뿌리에서 흡수한 물과 양분을 잎으로 보내고, 잎에서 만든 양분을 다른 곳으로 보내는 역할을 하며, 잎은 식물의 영양분을 만드는 곳입니다. 이러한 뿌리, 줄기, 잎을 영양기관이라고 합니다. 식물의 생식기관으로는 꽃, 열매, 종자가 있습니다.
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바이러스는 어떻게 인간에게 질병을 옮기나요?
안녕하세요. '바이러스(Virus)'란 DNA나 RNA를 유전체(genome)로 가지고 있으며, 단백질로 둘러 싸여 있는 구조를 가지고 있는 숙주에 의존하여 살아가는 감염성 입자를 말합니다. 바이러스는 생명체의 구조적, 기능적 기본 단위라고 할 수 있는 세포로 이루어져 있지 않으며 스스로 독립적인 증식이 불가능하고 반드시 숙주세포 내에서만 증식할 수 있기 때문에 생명체로 보지는 않습니다. 바이러스가 인간에게 질병을 일으키는 방식은 다양하지만, 일반적으로 바이러스의 생활 주기와 연관되어 있습니다. 우선 바이러스는 숙주 세포의 특정 수용체에 부착하는데요, 예를 들어, HIV는 CD4 수용체를 가진 면역 세포에 부착합니다. 이후 바이러스는 숙주 세포에 자신의 유전 물질을 주입하거나, 전체 바이러스 입자가 세포 안으로 들어갑니다. 숙주세포 내부에서 바이러스 유전 물질은 숙주 세포의 기구를 이용해 복제되며, 바이러스의 유전 정보를 바탕으로 캡시드 단백질 등 필요한 바이러스 단백질이 합성됩니다. 새로 복제된 유전 물질과 단백질이 조립되어 새로운 바이러스 입자가 형성되고, 일부 바이러스는 숙주 세포를 파괴하고, 새로운 바이러스 입자를 방출합니다. 바이러스가 세포를 파괴하면 조직 손상이 발생하며, 이로 인해 염증과 조직 손상이 일어납니다. 바이러스 감염에 대응하여 면역 시스템이 활성화되며, 염증 반응이 발생할 수 있습니다. 이는 발열, 통증, 피로 등의 증상을 유발합니다. 이때 '백신'이란 인간을 비롯한 동물에 특정 질병 혹은 병원체에 대한 후천성 면역을 부여하는 의약품인데요, 병원체의 감염이 있기 전 인체 내에 인위적으로 약독화된 병원체 등을 주입하여 인체의 면역체계를 활성화시키고, 이에 따라 인체가 향후 병원체에 감염되는 피해를 예방하거나 그 피해를 최소화시키는 방식으로 작용합니다.
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