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참개구리는 왜 평지대에 고인 물 뿐만 아니라 흐르는 개울이나 깊은 강 높은 산에서도 잘 견디나요?
참개구리가 다양한 환경에 적응하여 서식할 수 있는 것은 우수한 환경 적응 능력과 유전적 다양성 때문입니다. 참개구리는 높은 산의 저산소 환경에 적응할 수 있도록 폐의 질량이 증가하고 헤모글로빈과 헤마토크리트 농도가 높아져 산소 운반 능력이 향상됩니다. 또한, 논과 같은 평지에서부터 흐르는 계곡에 이르기까지 다양한 습지 환경에 적응하여 번식할 수 있으며, 이는 환경 변화에 따른 형태적 변화를 보이는 유전적 다양성 때문인 것으로 알려져 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.23
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RFLP와 VNTR 분석은 어떤 점에서 유사하고, 어떤 점에서 차이가 있나요?
RFLP와 VNTR 분석은 DNA의 특정 부위에서 개인 간의 유전적 차이를 탐지한다는 점에서 유사합니다. 두 분석 모두 DNA를 절단하여 전기영동으로 크기별로 분리하고, 특정 DNA 탐침(probe)을 사용하여 표지된 조각의 길이를 확인합니다. 차이점은 RFLP가 제한 효소 인식 부위의 유무로 인한 DNA 절편 길이의 차이를 이용하는 반면, VNTR 분석은 제한 효소 인식 부위가 아닌 반복 서열의 수(VNTR) 차이로 인해 발생하는 절편 길이의 다형성을 이용한다는 점입니다. 이로 인해 RFLP는 VNTR보다 더 많은 양의 DNA를 필요로 하고 분석 과정이 복잡한 편입니다.
학문 / 생물·생명
25.09.23
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VNTR을 이용한 DNA 지문법은 다른 분자생물학 기법들과 비교했을 때 어떤 장점과 한계를 가지나요?
VNTR을 이용한 DNA 지문법은 높은 정확도를 가지며 법의학, 친자 확인, 유전병 진단 등 다양한 분야에 적용할 수 있는 장점이 있습니다. 그러나 분석을 위해 많은 양의 손상되지 않은 DNA 샘플이 필요하고, 복잡한 실험 과정으로 인해 시간과 비용이 많이 소요되며, 결과 해석이 어려울 수 있다는 한계가 있습니다. 이러한 단점으로 인해 현재는 더 적은 DNA로도 효율적인 분석이 가능한 STR(Short Tandem Repeat) 분석법이 주로 사용됩니다.
학문 / 생물·생명
25.09.23
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VNTR과 STR의 차이점은 무엇이며, 각각 어떤 상황에서 더 유리하게 사용되나요?
VNTR과 STR의 가장 큰 차이점은 반복되는 염기 서열의 길이입니다. VNTR은 반복 단위가 10~100bp로 길지만, STR은 2~6bp로 짧습니다. 이러한 길이 차이 때문에 STR은 VNTR에 비해 분석 속도가 빠르고 적은 양의 DNA로도 분석이 가능해 법의학적 분석이나 친자 확인처럼 DNA의 양이 제한적이거나 손상된 시료를 다룰 때 더 유리하게 사용됩니다. 반면, VNTR은 유전적 다형성이 높아 개인 식별력이 더 뛰어날 수 있어, DNA 시료의 품질이 좋고 충분한 양을 확보할 수 있는 연구 환경에서 유용하게 쓰입니다.
학문 / 생물·생명
25.09.23
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VNTR 반복 횟수 차이가 진화적 유연관계 분석에 어떻게 활용될 수 있나요?
VNTR의 반복 횟수 차이는 유전적 다양성을 나타내는 지표로 활용됩니다. 각 개체는 특정 VNTR 영역에서 서로 다른 반복 횟수를 가지며, 이 차이를 분석하여 개체 간의 유전적 거리를 측정할 수 있습니다. 예를 들어, 반복 횟수 패턴이 비슷할수록 가까운 유전적 관계를, 패턴이 다를수록 먼 유전적 관계를 추정하는 데 사용됩니다. 이러한 분석은 친자 확인이나 집단 유전학 연구, 그리고 진화적 유연관계를 파악하는 데 유용하게 사용됩니다.
학문 / 생물·생명
25.09.23
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딱따구리가 나무를 쪼는 이유는 무엇인가요?
딱따구리가 나무를 쪼는 이유는 먹이를 찾거나, 둥지를 만들거나, 영역을 표시하기 위함입니다. 나무 속에 숨어 있는 곤충의 애벌레를 잡아먹기 위해 딱딱한 부리로 나무껍질을 쪼아 구멍을 내고, 부리보다 긴 혀를 넣어 먹이를 꺼냅니다. 또한 둥지를 만들기에 적합한 나무에 구멍을 파서 알을 낳고 새끼를 키우며, 나무를 쪼는 소리로 자신의 존재와 영역을 알리기도 합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.23
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PCR을 사용하는 중합효소는 어떻게 발견했나요?
PCR에 사용되는 열에 안정한 DNA 중합효소는 옐로스톤 국립공원의 온천에서 발견되었습니다. 1966년 토머스 D. 브록(Thomas D. Brock)과 허드슨 프리든(Hudson Freeze)이 테르무스 아쿠아티쿠스(Thermus aquaticus)라는 학명의 미생물을 발견했고, 이 미생물이 가진 DNA 중합효소가 고온에서도 활성을 유지한다는 것을 확인했습니다. 이 효소는 Taq 중합효소라고 불리며, 1980년대 캐리 멀리스가 PCR을 개발하며 사용하게 되어 PCR 기술의 상용화에 큰 역할을 했습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.23
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핵산과 단백질 전기영동에 서로 다른 매질을 이용하는 이유는 무엇인가요?
핵산과 단백질 전기영동에 서로 다른 매질을 사용하는 이유는 분자 크기와 구조적 특성이 달라 각각에 적합한 분리 효율을 내기 위함입니다. 핵산은 크기가 상대적으로 크고 구조가 균일하여 거대 분자 분리에 적합한 아가로오스 겔을 사용하며, 단백질은 크기가 상대적으로 작고 구조가 다양하여 미세한 분리에 적합한 폴리아크릴아마이드 겔을 사용합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.23
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역학조사 방법론이 감염병예방에 어떻게 기여하나요
역학조사 방법론은 감염병의 전파 경로, 원인, 위험 요인 등을 파악하여 적절한 예방 및 통제 조치를 수립하는 데 기여합니다. 감염원을 조기에 찾아내고 접촉자를 추적하여 추가적인 확산을 막으며, 감염병의 특성을 분석하여 대규모 유행을 예측하고 대비할 수 있도록 돕습니다. 이를 통해 공중 보건 정책을 과학적 근거에 기반하여 효과적으로 수립하고 실행할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.23
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버섯은 일반 식물들처럼 광합성을 하는 것이 아닌가요?
버섯은 광합성을 하지 않습니다. 버섯은 엽록소가 없어 스스로 영양분을 만들 수 없기 때문에, 죽은 유기물을 분해하여 영양분을 얻는 종속영양생물입니다. 따라서 햇빛이 없는 어두운 환경에서도 잘 자랄 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.22
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