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안과질환치료발전에대해궁금합니다.
녹내장과 같은 질환으로 손상된 시신경을 재생하는 치료 기술은 현재 연구 개발 단계에 있으며, 가까운 미래에 실명 예방이 가능해질 수도 있습니다. 현재는 안압을 낮추는 약물이나 수술이 주된 치료법이지만, 손상된 시신경 자체를 복구하기 위한 줄기세포 치료, 유전자 치료, 그리고 신경보호 기술 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 특히 유도만능줄기세포를 활용하여 시신경 세포를 재생하는 연구는 동물 모델에서 효과가 입증된 사례가 있으며, 일부 임상 연구도 진행되고 있습니다. 그러나 이러한 기술들이 상용화되기까지는 추가적인 연구와 임상시험이 필요합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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포도당이 있고 젖당도 있는 상황에서는 젖당 오페론이 작동하지 않나요?
아닙니다, 포도당이 존재할 경우 젖당 오페론은 거의 작동하지 않습니다. 대장균은 포도당을 젖당보다 에너지원으로 선호하며, 포도당이 존재할 경우 젖당 분해 효소를 만드는 것은 에너지 낭비이기 때문입니다. 이러한 현상을 이화물질 억제라고 합니다. 포도당이 있으면 세포 내의 cAMP(고리형 AMP) 농도가 낮아지고, 이로 인해 cAMP-CAP 복합체가 형성되지 않아 RNA 중합효소가 프로모터에 효과적으로 결합하지 못해 전사가 활성화되지 않습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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오페론을 가지고 있을 때의 장점은 무엇인가요?
원핵생물이 오페론을 가지는 주된 장점은 특정 환경 변화에 대한 유전자 발현을 효율적이고 신속하게 조절할 수 있다는 점입니다. 이를 통해 세포는 필요한 단백질만을 합성하고 불필요한 에너지 낭비를 줄여 생존에 유리한 조건을 갖출 수 있습니다. 예를 들어, 젖당 오페론의 경우 젖당이 있을 때만 관련 효소를 만들어 에너지를 절약합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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조절자는 왜 오페론을 포함시키지 않나요?
조절자는 오페론의 유전자 발현을 조절하지만, 구조적으로는 오페론과는 독립된 별개의 단위이기 때문에 오페론에 포함되지 않습니다. 조절자는 억제자나 활성자와 같은 단백질을 생성하여 오페론의 작동에 영향을 미치는 역할을 합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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프리온이 해면상뇌증을 유발하는 원리는 무엇인가요?
프리온이 해면상뇌증을 유발하는 원리는 정상적인 프리온 단백질(PrPC)이 비정상적인 형태의 프리온(PrPSc)으로 변형되고, 이 비정상 프리온이 연쇄적으로 주변의 정상 프리온 단백질을 자신과 동일한 비정상적인 형태로 바꾸면서 응집체를 형성하여 뇌세포를 파괴하는 것입니다. 이렇게 파괴된 뇌 조직은 마치 스펀지처럼 구멍이 뚫린 형태로 변하며, 이로 인해 해면상뇌증이 발생합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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생명과학에서 합성생물학이 신약 개발과 친환경 소재 생산에 활용되는 원리는?
합성생물학은 생명체의 유전자, 단백질 등을 재설계하거나 인공적으로 합성하여 원하는 기능을 수행하도록 만드는 기술입니다. 신약 개발에 이 기술을 적용하면 특정 질병의 원인 단백질을 표적으로 하는 맞춤형 치료제를 개발하거나, 기존에 합성이 어려웠던 복잡한 분자를 미생물을 이용해 대량생산할 수 있습니다. 친환경 소재 생산에서는 미생물이 플라스틱을 분해하거나, 메탄 같은 온실가스를 바이오 연료나 생분해성 플라스틱과 같은 유용한 물질로 전환하도록 유전자를 조작하는 데 활용됩니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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미세플라스틱이 해양 생태계와 인체 건강에 미치는 잠재적 위험은?
미세플라스틱은 해양 생물에 물리적 상해를 입히고 먹이 사슬을 통해 축적되어 생태계 교란을 일으킬 수 있으며, 인체에 유입 시에는 호흡기 및 소화기 문제를 일으키고 특정 화학물질이 체내에 유입되어 내분비계 교란, 세포 손상, 염증 반응 등을 유발할 수 있습니다. 해양 생물은 미세플라스틱을 먹이로 오인하여 섭취하며, 이는 장 폐색, 영양 결핍 등을 초래하여 성장을 저해하고 번식을 방해할 수 있습니다. 또한, 미세플라스틱에 흡착된 중금속이나 유해 화학 물질이 해양 생물에 전달될 수 있습니다. 인체는 주로 오염된 해산물, 물, 소금 등을 섭취하거나 공기 중의 미세플라스틱을 흡입함으로써 노출됩니다. 미세플라스틱은 물리적으로 장기에 손상을 입히거나, 그 안에 포함된 프탈레이트, 비스페놀 A와 같은 유해 물질이 침출되어 잠재적으로 신경계 및 면역계에 영향을 미치거나 암, 생식기능 저하 등을 유발할 가능성이 제기되고 있으나, 인체에 미치는 구체적인 영향에 대한 연구는 아직 진행 중입니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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생물학에서 유전자 편집 기술이 의학 연구와 농업 분야에 응용되는 방식
유전자 편집 기술은 의학 분야에서 유전 질환 치료와 암 치료 연구에 활용됩니다. 예를 들어, 유전자 교정을 통해 겸상 적혈구 빈혈이나 베타 지중해성 빈혈 같은 유전 질환의 원인이 되는 유전자를 교정하거나, 암세포를 표적 공격하도록 면역 세포를 강화하는 연구가 진행되고 있습니다. 농업 분야에서는 작물의 수확량을 늘리거나, 특정 질병이나 해충에 대한 저항성을 높이는 데 사용됩니다. 일본에서 출시된 혈압 상승 억제 물질 함량을 높인 유전자 편집 방울토마토나, 더위에 강한 소고기 생산을 위한 유전자 편집 소의 사례가 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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인수공통 감염병의 원리는 무엇인가요?
인수공통 감염병은 병원체가 동물과 사람의 신체에 모두 적응할 수 있는 능력을 가졌기 때문에 발생합니다. 바이러스나 세균 같은 병원체는 숙주 세포의 특정 수용체 단백질에 결합해야 감염을 시작할 수 있는데, 이 수용체가 여러 종의 동물에게서 유사한 형태로 존재하거나, 병원체의 유전적 변이를 통해 다른 종의 수용체에도 결합할 수 있게 될 때 인수공통 감염이 일어납니다. 특히 인플루엔자 바이러스의 경우, 유전 정보가 여러 조각으로 나뉘어 있어 서로 다른 종류의 인플루엔자 바이러스가 한 숙주에 동시 감염되면 유전자 재조합이 일어나 새로운 유형의 바이러스가 탄생할 수 있으며, 이 과정에서 사람에게도 감염력을 가지게 되는 경우가 발생합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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흰뺨검둥오리를 텃새이자 철새라 하는 이유는 무엇인가요?
흰뺨검둥오리는 우리나라에서 일부는 사계절 내내 머물며 번식하는 텃새의 성격을 보이고, 다른 일부는 겨울을 나기 위해 북쪽에서 우리나라로 찾아오는 철새의 성격을 모두 가지고 있기 때문에 텃새이자 철새로 불립니다. 과거에는 겨울철새로 알려져 있었으나, 최근에는 우리나라에서 연중 번식하는 개체가 늘어나면서 텃새로도 분류되고 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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