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답변 내역

장내 미생물 연구가 개인 맞춤형 영양과 건강 관리에 주는 가능성은?
말씀하신대로 장내 미생물은 건강은 물론 질병 예방에도 매우 중요합니다.특히 이를 활용한 맞춤형 식단은 개인의 장내 미생물 분석을 통해 특정 음식이나 프로바이오틱스를 추천하여 질병을 예방하고 관리하는 것입니다.또 맞춤형 치료법은 특정 질병을 유발하는 미생물을 정밀하게 타겟팅하는 치료제를 개발하거나, 대변 미생물 이식 및 개인 맞춤형 프로바이오틱스를 활용하여 질병을 치료하는 것을 목표로 하고 있습니다.이런 방법들은 개인의 장내 미생물 특성에 기반하기 때문에 더욱 효과적인 건강 관리와 질병 치료를 가능하게 해줍니다.
학문 / 생물·생명
25.07.08
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러브버그가 야산 정상에 많이 있는 이유는 무엇인가요?
러브버그는 따뜻하고 습한 환경을 좋아하며, 특히 짝짓기를 위해 짝을 찾기 쉬운 산 정상으로 몰려드는 습성이 있습니다.또한 애벌레는 썩은 풀이나 낙엽 등 유기물이 많은 곳에서 서식하는데, 산림 조성 과정에서 벌목된 나무 등이 쌓여 러브버그 유충의 은신처가 될 수 있다는 분석도 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.08
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DNA와 RNA의 진화적 관계는 어떻게 밝혀졌나요?
말씀하신 진화적 관계라면 'RNA 세상 가설'이 가장 근접한 내용이라 할 수 있습니다.이 가설에 따르면, 생명 초기에 DNA와 단백질보다 RNA가 먼저 존재하며 유전 정보를 저장하고 효소처럼 화학 반응을 촉매하는 두 가지 역할을 동시에 수행했습니다.이후 RNA는 더 안정적인 유전 정보 저장 물질인 DNA와, 더 효율적인 촉매인 단백질로 진화하는 데에 기반이 되었습니다.현대 세포에서도 리보솜 RNA(rRNA)가 단백질 합성의 핵심 촉매 역할을 하는 것이 이 가설의 중요한 증거 중 하나로 보고 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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DNA와 RNA 백신의 차이는 무엇인가요?
먼저 DNA 백신은 우리 몸의 세포 핵으로 들어가서 DNA를 이용해 단백질을 만들도록 지시합니다.안정성이 뛰어나 상온 보관이 가능하지만, 효과를 내려면 전기 자극 같은 추가적인 전달 방식이 필요할 수 있습니다.하지만, 아직 상용화된 제품이 많지 않습니다.RNA 백신은 보통 mRNA 백신입니다. 세포 핵으로 들어갈 필요 없이 세포질에서 바로 단백질을 만들도록 지시하죠. 효과가 빠르고 면역 반응이 강하지만, 불안정하기 때문에 초저온 보관이 필요하다는 단점이 있습니다.예전 일부 코로나19 백신이 대표적인 mRNA 백신입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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RNA 바이러스는 왜 돌연변이율이 높나요?
RNA 바이러스가 돌연변이율이 높은 이유는 크게 두 가지입니다.첫번째는 오류 수정 기능이 약합니다.RNA 바이러스는 유전 정보를 복제할 때 실수를 잘 고치지 못하는 RNA 중합효소를 사용합니다. DNA 바이러스나 다른 생명체들은 복제 오류를 수정하는 정교한 메커니즘을 가지고 있지만, RNA 바이러스는 이러한 기능이 거의 없어서 복제 과정에서 오류가 발생하면 그대로 다음 세대로 전달될 가능성이 높은 것이죠.두번재는 너무 빠르기 때문입니다.바이러스는 숙주 세포 안에서 매우 빠르게 증식하는데, 짧은 시간 안에 수많은 바이러스 입자가 만들어지고, 그에 따라 복제 횟수가 많아질수록 오류가 발생할 확률도 함께 높아지는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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DNA 시퀀싱의 원리는 무엇인가요?
간단히 말해 DNA 시퀀싱이란 DNA를 구성하는 A, T, G, C 네 가지 염기의 순서를 읽어내는 기술입니다.특수한 물질을 이용해서 DNA를 복사하는데, 특정 염기가 나올 때마다 복사가 멈추도록 합니다. 그럼 복사가 멈춘 조각들은 길이가 다를 것이고, 이 조각들을 길이별로 쭈욱 나열합니다. 그리고 각 조각의 끝에 어떤 염기 때문에 복사가 멈췄는지 알 수 있도록 표시해두고 짧은 조각부터 긴 조각 순서대로 읽어나가면서 DNA 염기 서열을 알아낼 수 있는 것입니다.이런 DNA 시퀀싱은 질병을 진단하는데 상당히 유용하게 사용됩니다. 즉, 특정 질병을 유발하는 DNA를 찾거나 최근 코로나19처럼 어떤 병원체에 의한 질병인지를 판단할 수 있는 것이죠.그 외에도 농업에서 품종개량이나 가축 관리에 활용되기도 합니다.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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DNA 돌연변이는 어떤 방식으로 발생하나요?
DNA 바이러스나 우리 몸의 DNA에서 돌연변이가 발생하는 방식은 크게 두 가지입니다.첫번째는 자연적 발생입니다.세포가 분열하여 DNA를 복제할 때, DNA 중합효소라는 효소가 염기 서열을 정확하게 복사해야 합니다. 하지만 이 과정에서 아주 드물게 잘못된 염기가 삽입되거나, 염기쌍이 누락되거나, 중복되는 등의 오류가 발생할 수 있습니다. 우리 몸에는 이러한 오류를 수정하는 시스템이 있지만, 100% 완벽하지 않아 일부 오류가 돌연변이로 남게 되는 것입니다.두번째는 외부 요인으로 인한 손상입니다.예를 들어 담배의 벤조피렌 같은 발암 물질이나 특정 화학 물질이 DNA에 직접 달라붙어 염기 서열을 변형시킬 수 있고, 자외선이나 X선, 감마선과 같은 방사선은 DNA 가닥을 끊거나 염기 서열을 손상시켜 돌연변이를 유발하게 됩니다.또 일부 바이러스는 자신의 유전 물질을 숙주 세포의 DNA에 삽입하거나, 숙주 DNA 복제 과정에 영향을 미쳐 돌연변이를 일으키는 경우도 있습니다.결론적으로 돌연변이는 DNA 복제 시 발생하는 자연적 오류이거나 자외선, 화학 물질, 방사선 등과 같은 외부 환경 요인에 의한 DNA 손상으로 인해 발생하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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DNA가 RNA보다 유전물질로 선택되었다는 가설의 이유는 무엇인가요?
가장 큰 이유는 안정성때문입니다.RNA는 리보스 당에 2가 탄소에 수산기(-OH)를 가지고 있는 반면, DNA는 디옥시리보스 당에 이 수산기가 없습니다. 이 수산기는 RNA를 화학적으로 반응성이 높게 만들 뿐만 아니라 가수분해에도 취약하게 하여 쉽게 분해되도록 합니다. 반면 DNA는 이 수산기가 없기 때문에 훨씬 더 안정적으로 유전 정보를 보존할 수 있죠.또한 RNA는 우라실을 가지는 반면, DNA는 티민을 가집니다. 우라실은 사이토신이 변형되어 생성될 수 있는데, 이때 유전 정보 오류가 발생할 수 있습니다. 티민은 이런 오류 발생 가능성을 줄여 DNA의 안정성을 높이게 됩니다.그리고 구조적으로 보면 DNA는 이중 나선 구조를 가지는데, 이는 단일 가닥인 RNA보다 훨씬 안정적입니다. 이중 나선 구조는 내부의 염기들을 보호할 뿐만 아니라 외부에서 오는 손상으로도 유전 정보를 지킬 수 있습니다. 또한, 한 가닥에 손상이 발생하더라도 다른 가닥을 주형으로 삼아 복구할 수 있는 메커니즘이 있어 유전 정보의 무결성을 유지하는 데 유리하죠.이러한 안정성 덕분에 DNA는 유전 정보를 안전하게 저장하고 후대에 전달하는 데 훨씬 적합하다는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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mRNA, tRNA, rRNA의 기능은 각각 무엇인가요?
mRNA는 DNA에 저장된 유전 정보를 세포질의 리보솜으로 전달하는 설계도 역할을 합니다.DNA의 특정 유전자 서열을 복사하여 단백질을 만들 수 있는 암호화된 정보를 가지고 있는데, 이 암호화된 서열을 코돈이라 합니다.tRNA는 mRNA의 코돈에 해당하는 특정 아미노산을 리보솜으로 운반하는 역할을 합니다.자신에게 해당하는 아미노산이 결합하는 부위와 mRNA의 코돈과 상보적으로 결합하는 안티코돈을 가지고 있습니다.rRNA는 단백질 합성 공장인 리보솜을 구성하는 주요 성분입니다.리보솜 내에서 mRNA와 tRNA가 정확하게 결합하고, 아미노산들이 서로 연결되어 단백질 사슬을 형성하는 펩타이드 결합을 촉매하는 역할을 합니다.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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DNA는 왜 이중 나선 구조를 가지나요?
먼저 이중 나선 구조는 상당히 안정적입니다.이중 나선 구조는 내부의 염기들을 당-인산 골격이 보호하고 있어 유전 정보가 손상될 위험이 적습니다. 또한, 두 가닥이 서로 상보적으로 결합하고 있어 한 가닥이 손상되더라도 다른 가닥을 주형으로 삼아 복구될 수 있습니다.또한 DNA 복제 시 이중 나선은 풀리면서 각각의 가닥이 새로운 DNA 가닥의 주형 역할을 합니다. 이러한 상보적인 결합 덕분에 정확하고 효율적인 복제가 가능할 뿐만 아니라 유전 정보가 다음 세대로 정확하게 전달할 수 있게 해주죠.게다가 이중 나선 구조는 긴 DNA 분자를 세포 핵이라는 매우 작은 공간에 매우 효율적으로 저장할 수 있게 해줍니다. DNA는 히스톤이라는 단백질에 감겨 크로마틴이라는 더욱 압축된 구조를 형성하는데, 이는 이중 나선 구조이기에 가능한 것입니다.그러나 이런 이유와 장점과는 별개로 단점도 있습니다.DNA가 복제되거나 유전 정보가 RNA로 전사될 때는 이중 나선이 일시적으로 풀어져야 하는데, 이 과정은 헬리카아제와 같은 효소의 도움을 필요로 하며, 에너지가 소모되는 과정입니다. 또한, 이 과정에서 꼬임이 발생하거나 손상될 위험이 있죠.또 유연성이 떨어집니다. 다시 말해 이중 나선 구조는 안정성은 뛰어나지만, 다른 형태의 DNA 구조로의 변환에는 제약이 있을 수 있다는 것입니다.그렇지만, 결론적으로 DNA의 이중 나선 구조는 유전 정보를 안정적으로 저장하고 정확하게 복제하며 효율적으로 유전자 를 보관하는 등 생명체의 핵심 기능에 최적화된 형태라고 할 수 있죠.
학문 / 생물·생명
25.07.07
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