답변 내역

안녕하세요. 백신의 핵심 원리는 실제 병원체가 몸속에 들어오기 전에 면역계가 그 병원체의 특징을 미리 학습하도록 만드는 것인데요, 이 과정에서 중요한 것이 바로 항원, 항체, B세포, T세포, 면역기억입니다. 백신에는 질병을 일으키는 병원체 자체가 약화되었거나 불활성화된 형태, 또는 병원체의 일부 단백질이나 유전정보 등이 들어 있습니다. 이 가운데 면역계가 이물질로 인식하여 면역반응을 일으키는 부분을 항원이라고 하는데요, 이때 백신의 항원은 실제 감염과 달리 질병을 일으키지 않거나 매우 제한적으로만 감염을 일으키면서 면역계에 정보를 제공합니다.먼저 백신이 주입되면 먼저 항원제시세포 등이 백신의 항원을 처리하여 면역계에 보여주며, 특정 항원을 인식할 수 있는 T세포와 B세포가 선택적으로 활성화됩니다. 특히 B세포는 해당 항원과 결합할 수 있는 수용체를 가지고 있는 세포가 선택되어 증식하는데, 이를 클론 선택이라고 합니다. 활성화된 B세포 중 일부는 형질세포로 분화하여 항체를 대량으로 만들어냅니다. 항체는 특정 항원의 특정 부위인 에피토프를 매우 선택적으로 인식합니다. 따라서 백신을 통해 만들어진 항체는 나중에 실제 병원체가 들어왔을 때 그 병원체의 항원에 결합할 수 있습니다. 예를 들어 바이러스의 표면 단백질을 항원으로 사용하는 백신을 맞았다고 가정했을 때, 우선 백신 접종 후에는 이 표면 단백질을 인식하는 항체가 만들어집니다. 이후 실제 바이러스가 침입하면 이미 만들어진 항체가 바이러스 표면의 단백질에 결합하여 바이러스가 세포에 침투하는 것을 방해하거나, 바이러스를 다른 면역세포가 제거하기 쉽게 표시할 수 있습니다. 이를 중화 및 옵소닌화등의 면역작용이라고 합니다. 여기서 백신의 가장 중요한 장점은 일부 활성화된 B세포와 T세포는 바로 사라지지 않고 기억 B세포와 기억 T세포로 남는다는 것인데요, 이것이 백신의 핵심인 면역기억입니다. 처음 병원체에 노출되었을 때에는 면역반응이 활성화되고 항체가 충분히 만들어지기까지 시간이 필요한데요, 이 기간 동안 병원체가 증식할 수 있기 때문에 증상이 나타날 수 있습니다. 하지만 백신을 통해 이미 면역기억이 만들어진 상태라면 실제 병원체가 다시 들어왔을 때 상황이 완전히 달라집니다. 기억 B세포가 빠르게 증식하고 항체를 대량으로 생산하며, 기억 T세포 역시 빠르게 반응하며, 실제 병원체가 몸속에서 크게 증식하기 전에 제거할 가능성이 높아지는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요. 네, 맞습니다. 식물의 잎은 햇빛의 모든 파장을 똑같이 흡수하는 것이 아니라 특정 파장의 빛을 선택적으로 강하게 흡수하는데요, 잎이 대부분 초록색으로 보이는 것도 이와 관련이 있습니다. 식물의 광합성에서 가장 중요한 색소는 엽록소인데요, 엽록소는 가시광선 중에서도 특히 청색 계열(대략 430~470 nm)과 적색 계열(대략 640~680 nm)의 빛을 효율적으로 흡수합니다. 반면 녹색 영역의 빛은 상대적으로 덜 흡수하고 반사하거나 잎 내부를 통과시키기 때문에 우리 눈에는 잎이 초록색으로 보입니다. 즉, 햇빛이 잎에 도달하면 모든 색이 똑같이 처리되는 것이 아니라 대략적으로 청색빛 → 강하게 흡수 → 광합성에 이용, 적색빛 → 강하게 흡수 → 광합성에 이용, 녹색빛 → 상대적으로 덜 흡수 → 반사·투과 → 잎이 초록색으로 보인다는 차이가 생깁니다. 이때 녹색빛은 광합성에 전혀 사용되지 않는다는 것은 아닌데요, 녹색빛도 일정 부분은 잎에 흡수되어 광합성에 사용됩니다. 특히 녹색빛은 잎 표면에서 많이 반사되지만, 일부는 잎 내부까지 침투하여 아래쪽의 엽록체에 도달할 수 있습니다. 따라서 녹색빛 역시 광합성에 기여합니다.또한 식물에는 엽록소 외에도 카로티노이드 같은 보조 색소가 있습니다. 카로티노이드는 청색~청록색 영역의 빛을 흡수하여 광합성에 이용할 수 있도록 돕고, 강한 빛으로부터 광합성 장치를 보호하는 역할도 하기 때문에 실제 식물의 광합성 스펙트럼은 엽록소 하나만으로 결정되는 것이 아닙니다. 감사합니다.

안녕하세요. 동물의 지능은 사람처럼 하나의 IQ 점수로 측정하기가 매우 어려운데요, 이는 동물마다 감각기관, 신체 구조, 생활환경, 의사소통 방식이 모두 다르기 때문입니다. 그래서 동물학에서는 보통 지능이 몇이다라고 평가하기보다는 특정 인지 능력이 어느 정도 발달했는지를 여러 실험을 통해 평가합니다. 대표적으로 보는 능력은 학습 능력, 기억력, 문제 해결 능력, 도구 사용, 공간 인지, 사회적 인지, 자기 인식, 의사소통 능력, 새로운 상황에 대한 적응 능력 등입니다.예를 들어 연구자가 상자 안에 먹이를 넣어 놓고 동물이 여러 장치를 조작해야 먹이를 얻을 수 있도록 하는데요, 처음에는 오랫동안 헤매다가 몇 번의 시행 후 빠르게 해결한다면 학습 능력과 문제 해결 능력이 뛰어나다고 볼 수 있습니다. 또 다른 유명한 방법이 도구 사용 능력인데요, 침팬지가 막대기를 이용해 높은 곳의 먹이를 꺼내거나, 까마귀가 도구를 이용해 먹이를 얻는 행동 등을 관찰합니다. 특히 자연적으로 존재하지 않는 새로운 문제를 제시했을 때 스스로 적절한 방법을 찾아낸다면 상당히 높은 수준의 인지적 유연성을 보여주는 것으로 해석할 수 있습니다. 기억력도 중요한 평가 대상입니다. 여러 개의 위치 중 한 곳에 먹이를 숨겨 놓은 뒤 시간이 지나 다시 찾게 하거나, 여러 물체의 위치를 바꾼 뒤 이전 위치를 기억하는지를 검사합니다. 이를 통해 공간기억이나 작업기억 등을 비교할 수 있습니다. 또한 무리생활을 하는 동물은 다른 개체의 행동을 파악하고 그에 맞게 자신의 행동을 바꿔야 하기 때문입니다. 예를 들어 침팬지는 다른 개체와의 관계나 서열, 과거의 상호작용을 기억하고 행동을 조절합니다. 돌고래나 코끼리 역시 복잡한 사회적 관계를 유지하는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 이런 동물에게는 단순한 퍼즐보다 다른 개체의 의도나 행동을 이해하는 능력을 평가하는 실험이 중요합니다. 감사합니다.

안녕하세요. 아닙니다. 야행성이라는 특성 자체가 단독생활을 결정하는 것은 아니며, 야행성 동물 중에도 단독으로 생활하는 종이 많지만, 무리나 가족 단위로 생활하는 종도 상당히 많습니다. 예를 들어 고양이과 동물 중 호랑이는 주로 단독생활을 하지만, 이것은 야행성이기 때문이라기보다 사냥감이 넓은 영역에 흩어져 있고 한 마리가 먹이를 확보하는 편이 유리하기 때문입니다. 반면 야행성인 박쥐는 여러 마리가 함께 군집을 이루어 생활하는 경우가 매우 많은데요, 밤에 활동하면서도 수백~수천 마리가 함께 동굴이나 나무에 모이는 종도 있습니다.또한 야행성 포유류 중에는 너구리처럼 비교적 단독으로 먹이를 찾지만, 상황에 따라 다른 개체와 생활 공간을 공유하는 동물도 있습니다. 반대로 아프리카들개처럼 주로 낮에 활동하는 종은 매우 강한 사회적 무리를 형성합니다. 즉 주행성=무리, 야행성=단독이라는 관계가 성립되는 것은 아닙니다. 다만 야행성 생활이 단독생활을 간접적으로 유리하게 만드는 경우는 있는데요, 밤에는 시야가 제한되기 때문에 무리가 함께 움직이면서 얻는 시각적 정보의 이점이 낮보다 작아질 수 있습니다. 또 야간에는 개체가 서로를 발견하기 어려워져 넓은 공간에서 각자 먹이를 찾는 방식이 효율적일 수도 있습니다. 특히 먹이가 드문 곳에 흩어져 있다면 여러 마리가 함께 사냥하는 것보다 각자 영역을 돌아다니는 편이 경쟁을 줄일 수 있습니다. 하지만 반대로 밤이라는 환경이 사회생활에 유리한 경우도 있는데요, 여러 마리가 함께 있으면 포식자를 더 빨리 발견할 수 있고, 체온을 유지하거나 새끼를 보호하는 데 도움이 됩니다. 박쥐나 야행성 설치류 등이 집단을 이루는 이유가 여기에 해당합니다. 감사합니다.

안녕하세요. 스테인리스 스틸 비누가 냄새를 줄인다는 현상은 실제로 많이 알려져 있지만, 스테인리스가 냄새 분자를 완전히 화학적으로 중화한다는 설명은 아직 확정된 과학적 사실은 아닙니다. 마늘을 자르거나 으깨면 세포가 파괴되면서 alliin과 alliinase가 만나 allicin이 생성되고, allicin이 다시 분해되면서 diallyl sulfide, diallyl disulfide 같은 여러 휘발성 황화합물이 만들어집니다. 이 물질들이 손에 남아 마늘 특유의 냄새를 냅니다. 스테인리스 표면에는 주로 크롬이 산화되어 만들어진 매우 얇은 크롬 산화물 수동피막이 존재하는데요, 이 표면과 황을 포함한 유기화합물 사이에 상호작용이 일어나 냄새 분자가 피부에서 스테인리스 표면 쪽으로 이동하거나 흡착될 가능성이 제안되어 왔습니다. 마늘의 황화합물과 스테인리스 표면의 접촉을 분석한 한 실험에서는 스테인리스와 접촉시킨 뒤 diallyl disulfide의 검출량이 감소하고 새로운 화합물이 나타나는 현상이 관찰되어, 단순히 물리적으로 떼어내는 것뿐 아니라 표면에서 화학적 변환이 일어날 가능성도 제시되었습니다. 다만 이 결과가 일반적인 스테인리스 비누의 효과를 확정적으로 증명한 것은 아닙니다. 반면 생선 비린내의 대표적인 물질인 트리메틸아민은 다른 경우인데요, TMA는 염기성 아민으로, 스테인리스가 TMA를 특별히 강력하게 흡착하거나 중화한다는 확립된 근거는 부족합니다. 따라서 스테인리스가 황 분자와 TMA를 모두 화학적으로 잡아준다라고 설명하는 것은 지나친 단순화입니다. TMA의 경우에는 오히려 산-염기 반응이 냄새를 줄이는 데 더 명확한 원리입니다. TMA는 염기성이므로 산성 물질과 만나면 휘발성이 낮은 트리메틸암모늄 이온 형태가 되어 공기 중으로 날아가기 어려워집니다. 생선에 레몬즙을 뿌리면 비린내가 줄어드는 것도 이런 원리입니다. 감사합니다.

안녕하세요. 하루에 하품을 10번 정도 하는 것 자체는 반드시 비정상적인 것은 아니며, 사람마다 차이가 크고, 성인은 평균적으로 하루에 약 9회 정도 하품한다는 자료도 있으며, 어떤 사람은 20회 정도까지도 정상 범위일 수 있습니다. 따라서 중요한 것은 횟수 자체보다는 평소보다 갑자기 늘었는지, 졸림이나 피로가 함께 있는지입니다. 하품은 단순히 산소가 부족해서 하는 행동은 아닌데요, 정확한 기능은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만, 현재는 각성 상태를 조절하고 뇌의 상태를 변화시키는 과정과 관련이 있다는 설명이 유력합니다. 하품할 때 턱과 얼굴, 목 주변의 근육이 크게 움직이고 깊게 숨을 들이마시면서 일시적으로 각성 수준이 변할 수 있습니다. 뇌의 온도 조절에 관여할 가능성도 연구되고 있지만, 이것 역시 확정된 하나의 기능이라고 보기는 어렵습니다. 따라서 하품이 많아지는 가장 흔한 이유는 수면 부족이나 수면의 질 저하입니다. 7~8시간을 침대에서 보냈더라도 실제 수면의 질이 좋지 않으면 낮에 졸리고 하품이 많아질 수 있으며, 특히 코골이가 심하거나 자다가 자주 깨거나, 아침에 일어나도 개운하지 않고 낮에 계속 졸린다면 수면무호흡증 같은 수면장애도 생각해 볼 수 있습니다. 또한 지루함, 스트레스, 긴장, 기상 직후나 잠들기 전에도 하품이 증가할 수 있고, 다른 사람이 하품하는 것을 보거나 하품에 대해 생각하는 것만으로도 연쇄적으로 하품이 유발될 수 있습니다. 약물도 원인이 될 수 있는데요, 특히 일부 항우울제, 진정 작용이 있는 약물, 일부 신경계 약물 등이 하품을 증가시킬 수 있습니다. 따라서 최근 복용하기 시작한 약이 있다면 약물 설명서를 확인하거나 처방한 의료진에게 문의하는 것이 좋고 임의로 약을 끊지 않는 것이 좋습니다. 하품을 줄이려면 원인에 따라 접근하는 것이 가장 효과적입니다. 우선 규칙적인 수면시간과 충분한 수면, 낮 동안의 가벼운 신체활동, 장시간 가만히 있는 것을 피하는 것이 도움이 되고, 졸릴 때 잠깐 일어나 걸어 다니거나, 얼굴을 시원하게 하고 차가운 물을 조금 마시는 것도 일시적으로 하품을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 아니요. 버섯을 잘라 피부에 문지른 뒤 5분 정도 기다려 피부에 이상이 없으면 먹어도 된다는 방법은 전혀 신뢰할 수 있는 독버섯 판별법이 아닙니다. 피부에 아무런 반응이 없더라도 독버섯일 수 있으며, 야생버섯은 특별한 전문 지식 없이는 안전한 것과 유독한 것을 신뢰성 있게 구별할 방법이 없습니다. 이 방법이 위험한 이유는 버섯 독소가 반드시 피부에 자극이나 알레르기 반응을 일으키는 물질은 아니기 때문입니다. 어떤 독소는 피부를 통해 의미 있게 작용하지 않고, 섭취했을 때 소화관에서 흡수되어 간이나 신장 등의 장기에 손상을 일으킬 수 있는데요, 따라서 피부가 멀쩡하다는 것은 그 버섯을 먹어도 안전하다는 증거가 전혀 아닙니다.더 위험한 점은 독버섯의 독성이 즉시 나타나지 않을 수도 있다는 것인데요, 일부 독버섯은 섭취 후 몇 시간 이상 아무런 증상이 없다가 뒤늦게 심각한 간이나 신장 손상을 일으킬 수 있습니다. 또한 흔히 알려진 색이 변하면 독버섯이라거나 벌레가 먹었으면 식용, 끓이면 독이 없어진다는 것과 같은 민간 판별법도 믿어서는 안 됩니다. 독버섯은 식용버섯과 매우 비슷하게 생길 수 있으며, 조리한다고 독소가 반드시 제거되는 것도 아닙니다. 따라서 야생에서 채취한 버섯은 피부에 문질러 보는 것이 아니라, 형태나 갓, 주름 또는 관공, 자루, 포자색, 서식 환경 등을 종합하여 전문적인 동정 과정을 거쳐야 합니다. 감사합니다.

안녕하세요. 가능한 이유는 DNA가 단순한 신체 설계도가 아니라 부모에게서 물려받은 생물학적 정보와 그 변이의 기록을 포함하고 있기 때문인데요, 다만 DNA 검사로 알 수 있는 것은 어디까지나 확률과 유전적 연관성입니다. 우선 조상의 지역적 기원은 DNA에 있는 수많은 유전적 변이를 다른 사람들의 유전적 변이와 비교해서 추정하는데요, 사람은 지역과 집단의 역사에 따라 특정 DNA 변이의 빈도가 조금씩 다릅니다. 예를 들어 어떤 변이가 유럽계 집단에서는 흔하지만 동아시아 집단에서는 드물 수 있습니다. 검사 업체는 수십만 개의 SNP를 분석한 뒤, 이미 유전적 특징이 알려진 여러 지역 및 집단의 기준 자료와 비교합니다. 그러면 이 사람의 DNA가 어느 지역 집단의 유전적 특징과 얼마나 비슷한지를 계산하여 유전적 조상 비율을 추정할 수 있습니다. 또한 부모에게서 받은 DNA를 비교하면 더 먼 친족도 찾을 수 있는데요, 부모에게서 각각 물려받은 DNA 중 상당 부분이 형제자매나 사촌 등 친척과 공유되기 때문에, 서로 긴 DNA 구간을 공유하는 사람을 찾으면 친족 관계일 가능성을 계산할 수 있습니다. 질병 위험을 알아내는 방식은 조금 다른데요, 특정 질환과 관련된 유전적 변이가 이미 연구되어 있는 경우, 검사 결과에서 해당 변이를 가지고 있는지를 확인할 수 있습니다. 예를 들어 특정 유전자의 병원성 변이는 특정 유전질환의 위험을 크게 증가시킬 수 있습니다. 하지만 대부분의 흔한 질환은 하나의 유전자로 결정되지 않고, 당뇨병, 심혈관질환, 일부 암처럼 여러 유전자가 조금씩 영향을 미치는 질환에서는 수많은 SNP의 효과를 합산하여 다유전자 위험점수를 계산하기도 합니다. 감사합니다.

안녕하세요. 표적항암제의 핵심은 암세포에만 존재하거나 암세포에서 훨씬 많이 활성화되어 있는 분자적 특징을 찾아 공격하는 것입니다. 다만 중요한 점은 정상세포를 100% 피해 가는 것은 아니며, 표적이라는 말은 암세포만 공격한다기보다는 암세포에 더 선택적으로 작용하도록 설계되었다는 의미에 가깝습니다.암세포는 정상세포와 달리 특정 수용체, 효소, 성장신호 전달 경로가 과도하게 활성화되어 있는 경우가 많은데요, 예를 들어 어떤 암에서는 특정 성장인자가 수용체에 계속 결합하는 것처럼 신호가 과도하게 켜져 있고, 이 신호가 세포 증식과 생존을 계속 촉진합니다. 표적항암제는 바로 이런 암세포의 약점을 겨냥하는데요, 예를 들어 HER2가 많이 발현되는 유방암에서는 HER2라는 수용체가 세포 표면에 비정상적으로 많이 존재할 수 있습니다. HER2를 표적으로 하는 약물은 이 수용체에 결합하여 성장 신호를 차단하거나 면역계가 해당 세포를 공격하도록 유도합니다. 또 다른 예가 BCR-ABL인데요, 만성골수성백혈병에서는 특정 유전자 이상으로 비정상적인 티로신키나아제가 만들어지는데, 이를 억제하는 약물이 대표적인 표적항암제입니다. 암세포가 생존하고 증식하는 데 의존하는 신호를 차단하는 것입니다. 이 원리를 간단하게 생각하면 정상세포는 표적 단백질이 적거나 정상적인 수준으로 작동하여 약물의 영향이 상대적으로 작고, 반면에 암세포의 경우에는 특정 표적 단백질이 과도하게 존재하거나 비정상적으로 활성화되어 있어서 약물이 표적에 결합하며 암세포의 증식 및 생존 신호를 차단하기 때문에, 암세포가 죽거나 성장이 억제되는 것입니다. 또한 정상세포에도 같은 단백질이 존재할 수 있기 때문에 표적항암제 역시 부작용을 일으킬 수 있는데요, 예를 들어 특정 표적이 정상적인 심장세포에도 중요한 역할을 한다면 해당 약물이 심장 기능에 영향을 줄 수 있습니다. 또한 암세포가 시간이 지나면서 표적을 없애거나 변형시키거나 다른 신호전달 경로를 이용하는 방식으로 약물에 내성을 획득할 수도 있습니다. 그래서 처음에는 약이 잘 듣다가 나중에는 암이 다시 성장하는 경우가 있습니다. 따라서 표적항암제는 기존의 세포독성 항암제보다 암세포의 특정 분자적 특징을 이용해 선택성을 높인 치료법이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 네, 뽀모도로의 핵심 원리인 집중 후 휴식에는 어느 정도 과학적 근거가 있지만, 반드시 25분 집중 + 5분 휴식이어야 한다는 근거는 약합니다. 오히려 사람마다 집중 지속시간과 생체리듬, 과제의 특성이 다르기 때문에 시간을 고정해서 적용할 필요는 없습니다. 많은 연구들을 보면 짧은 휴식 자체는 피로와 활력을 개선하는 효과가 비교적 일관되게 나타나는데요, 실제로 짧은 휴식이 활력을 높이고 피로를 줄였지만, 전체적인 업무 수행능력 향상은 통계적으로 유의하지 않았습니다. 특히 인지적으로 매우 부담이 큰 작업에서는 10분 이하의 짧은 휴식만으로는 충분하지 않을 수도 있었습니다. 따라서 말씀하신 것처럼 사람마다 생체 리듬이 다른데 왜 25분이라는 똑같은 시간을 적용하지?라는 지적이 맞습니다. 실제로 뇌가 25분마다 갑자기 집중력을 잃도록 설계되어 있는 것은 아니며, 25분은 생물학적인 법칙이 아니라 작업을 시작하고 휴식을 잊지 않도록 하기 위한 시간관리 규칙에 가깝습니다. 오히려 다음처럼 사용하는 것이 더 합리적입니다. 집중력이 좋은 사람의 경우에는 50~90분 집중 → 10~20분 휴식, 집중력이 빨리 떨어지는 사람의 경우에는 20~30분 집중 → 5분 휴식, 암기와 문제풀이를 하는 경우에는 30~60분 단위, 깊은 사고가 필요한 작업의 경우에는 흐름이 유지되는 동안 더 길게 집중하고 자연스럽게 휴식이 좋습니다. 특히 집중이 잘 되고 있는데 타이머가 울렸다는 이유로 억지로 쉬는 것은 오히려 손해일 수 있습니다. 반대로 집중력이 이미 떨어졌는데 아직 25분이 안 됐으니 계속해야 한다고 버티는 것도 좋지 않습니다. 즉 뽀모도로에서 과학적으로 의미가 있는 부분은 25분이라는 숫자보다는 집중과 회복을 반복한다는 구조이며, 가장 좋은 방법은 뽀모도로를 규칙으로 생각하기보다는 자신의 집중 리듬을 측정하는 출발점으로 사용하는 것입니다. 감사합니다.