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고혈압치료에대해궁금해서질문합니다
고혈압을 완전히 완치한다는 것은 2040년에도 쉽지는 않습니다.왜냐하면 고혈압의 주요 원인 중 하나인 본태성 고혈압이 유전이나 노화, 생활 습관 등의 요인으로 발생하기 때문입니다.그래도 현재처럼 평생 약을 복용하는 방식은 크게 바뀔 가능성이 높습니다.특히 약물 의존도를 줄이는 치료법들이 상용화될 가능성이 높습니다. 혈압 조절에 관여하는 신장 신경을 차단하는 시술이나, 한 번의 주사로 수개월간 효과가 지속되는 유전자 치료제 등이 보편화될 가능성이 있죠.
학문 / 생물·생명
25.09.17
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부분 이배체를 이루었을 때 대장균이 가지는 이점은 무엇인가요?
F 플라스미드가 대장균에 유입되면, 대장균은 일부 유전자에 대해 이배체(merodiploid)가 되어 유전자 발현에 영향을 줄 수 있습니다. 먼저 유전자 복제 효과(Gene Dosage Effect)가 나타나 해당 유전자의 복제 수가 두 배로 늘어납니다. 이는 단백질 생산량을 증가시켜 유전자 발현을 증폭시키는 결과를 가져옵니다. 예를 들어, 특정 대사 효소 유전자가 이배체가 되면 세포는 더 많은 효소를 생산해 대사 효율을 높일 수 있죠.그리고 대립 유전자 간 상호작용이 발생합니다. 원래의 염색체 유전자와 플라스미드에 실린 유전자 간에 우성, 열성, 또는 부분 우성 관계에 따라 최종적인 표현형이 결정됩니다. 하지만 만약 플라스미드에 우성인 항생제 내성 유전자가 있다면, 대장균은 내성을 갖게 되는 것이죠.또한 플라스미드에 포함된 조절 유전자가 발현되면, 대장균의 기존 유전자 발현 조절 시스템에 영향을 주어 특정 유전자의 발현이 더 강력하게 억제되거나 촉진될 수도 있습니다. 이러한 변화들은 대장균의 생리적 특성을 변화시키는 원인이 되기도 하죠.
학문 / 생물·생명
25.09.17
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특수 전사인자가 인핸서 서열을 인식할 수 있는 원리는 무엇인가요?
전사 활성 조절에 관여하는 특수 전사인자는 유전자의 상류에 위치한 인핸서 서열을 단백질-DNA 상호작용을 통해 인식합니다. 전사인자 단백질의 DNA 결합 도메인은 DNA 이중 나선의 주 홈에 정확히 맞춰 들어갈 수 있도록 특정 3차원 구조를 지니고 있는데, 이 구조적 상보성 덕분에 전사인자는 수많은 DNA 서열 중에서 자신의 표적 인핸서 서열을 정확히 찾을 수 있는 것입니다.또한, 전사인자는 DNA 염기의 화학적 특성을 인식합니다.전사인자 단백질의 특정 아미노산 잔기들은 인핸서 서열을 구성하는 염기들(A, T, G, C)과 수소 결합이나 반데르발스 힘 같은 화학적 상호작용을 형성합니다. 이러한 화학적 상보성은 전사인자가 단순히 모양에 맞는 DNA뿐만 아니라, 특정 염기 서열을 가진 DNA에만 선택적으로 결합하게 만드는 원리이죠.
학문 / 생물·생명
25.09.17
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닭이 먼저인가요 달걀이 먼저인가요 궁금합니다
사실 학자마다 다른 의견을 가지고 있어 그에 따른 결론도 다릅니다.이전에는 닭이 먼저라는 주장이 강했지만, 최근 기류는 알이 먼저입니다.예전 닭이 먼저라는 주장은 닭의 오보클레디딘-17(OC-17)이란 단백질이 계란 껍데기 형성에 필수적이기 때문에 닭이 먼저라는 주장의 근거가 되었습니다.그러나 이 단백질은 닭이 되기 전 조류에게서도 존재했을 가능성이 높고, 어느 순간 완벽한 닭의 유전자가 생긴 것이 아니라 닭과 비슷한 조류가 낳은 알 내부에서 유전적 돌연변이로 인해 최초의 닭 유전자를 가진 병아리가 태어났다는 것이 최근 주장입니다.
학문 / 생물·생명
25.09.17
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버섯 가운데에서 먹으면 환각 작용이 있는 버섯이 있는데, 왜 그런 버섯이 생긴 걸까요?
자신을 보호하기 위한 특정 화학 물질을 가지고 있기 때문입니다.이 물질들은 사람의 뇌에 있는 신경전달물질과 매우 유사하여 뇌의 정상적인 기능을 교란하게 되죠.대표적인 예로 실로시빈과 무스시몰이 있습니다.실로시빈은 행복감을 조절하는 신경전달물질인 세로토닌 수용체에 결합해 환각을 유발하고, 광대버섯에 있는 무스시몰은 신경 활동을 억제하는 GABA 수용체에 작용해 혼란과 환각 증상을 일으킵니다.이런 독성 물질들은 버섯이 포식자로부터 자신을 보호하기 위해 진화시킨 일종의 방어 기제입니다.버섯을 먹은 동물들이 환각 또는 고통을 경험을 하고 다시는 그 버섯을 먹지 않게 만들어 생존율을 높이는 전략이죠. 결국 버섯의 환각 작용은 버섯 스스로를 보호하기 위한 생존 방식인 셈입니다.
학문 / 생물·생명
25.09.17
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신생아 시기에 많이 가지고 있는 갈색 지방 세포가 하는 역할은 무엇인가요?
신생아 시기에 많이 가지고 있는 갈색 지방 세포는 체온을 조절하고 유지하는 역할을 합니다.특히 신생아는 성인처럼 근육을 떨어서 열을 내는 능력이 미숙하기 때문에, 갈색 지방 세포의 역할이 더욱 중요합니다.갈색 지방은 에너지를 저장하기보다 열을 생산하는 데 특화된 세포입니다.세포 내에 미토콘드리아가 풍부해서 갈색을 띠는데, 이 미토콘드리아는 지방과 포도당을 분해하며 효율적으로 열을 만들어냅니다. 이 과정을 비떨림성 열 발생이라고 하는데, 신생아가 추운 환경에 노출되면 교감신경계가 활성화되면서 갈색 지방이 열을 발생시켜 저체온증을 막아줍니다.
학문 / 생물·생명
25.09.17
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갈색 지방의 미토콘드리아가 다량의 열을 발생시킬 수 있는 이유는 무엇인가요?
결론부터 말씀드려 짝풀림 단백질 때문입니다.신생아 갈색 지방의 미토콘드리아는 일반 세포와 달리 UCP1(짝풀림 단백질)을 가지고 있습니다.일반 세포는 수소 이온 농도 구배를 이용해 ATP를 합성하지만, 갈색 지방은 이 짝풀림 단백질을 통해 수소 이온을 지름길로 이동시켜 ATP 대신 열을 발생시키는데, 이 과정은 ATP 합성을 열 발생과 분리하는 짝풀림 현상입니다. 이 덕분에 신생아는 몸을 떨지 않고도 체온을 유지할 수 있는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.09.17
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난청치료에대해궁금해서질문합니나
말씀하신대로 소음성 난청은 현재까지는 손상된 청각 세포가 자연적으로 회복되지 않아 치료가 매우 어렵습니다.하지만 미래에는 회복 가능성이 있습니다.현재 유전자 치료와 줄기세포 치료 연구가 활발히 진행 중입니다. 유전자 치료는 특정 유전자 결함을 교정해 청력을 회복시키고, 줄기세포는 손상된 유모 세포를 재생시키는 것을 목표로 하고 있죠. 최근에는 유전자 치료로 선천성 난청 환자의 청력이 회복된 사례도 보고되었습니다.물론 소음성 난청을 완전히 치료할 수 있는 근본적인 치료법이 나오기까지는 시간이 더 필요하지만, 이 분야의 연구는 계속 발전하고 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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오페론의 양성적 조절과 음성적 조절은 어떤 차이가 있나요?
오페론 작동 방식은 조절 단백질의 종류와 작동 상태에 따라 네 가지로 나뉩니다.음성 조절은 억제자가 전사를 방해하고, 양성 조절은 활성자가 전사를 촉진하며, 유도성은 특정 물질인 유도자가 있을 때 전사가 시작되고, 억제성은 최종 산물이 충분할 때 전사가 멈춥니다.이를 조합하면 4가지 방식으로 분류할 수 있습니다.음성 유도성은 억제자가 평소 전사를 막고 있다가 유도자가 오면 억제자를 불활성화시켜 전사를 시작합니다. 그리고 음성 억제성은 억제자가 평소 비활성 상태라 전사가 진행되다가 최종 산물이 오면 억제자를 활성화시켜 전사를 멈춥니다. 양성 유도성은 평소 비활성인 활성자가 유도자에 의해 활성화되어 전사를 돕습니다. 마지막으로 양성 억제성은 활성자가 평소 활성화 상태였다가 최종 산물에 의해 비활성화되어 전사를 멈춥니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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인플루엔자 바이러스가 유독 변이가 심한 이유는 무엇인가요?
인플루엔자 바이러스는 RNA 바이러스의 특징인 높은 변이율과 더불어 유전자 재편성이라는 독특한 특징 때문에 변이가 매우 심한 것입니다.이러한 변이는 크게 항원 소변이와 항원 대변이 두가지 방식으로 일어납니다.즉, DNA를 유전 물질로 쓰는 생명체와 달리, RNA를 복제할 때 오류를 교정하는 기능이 없어 복제 과정에서 점돌연변이가 자주 일어나는데, 이처럼 미세한 돌연변이가 누적되는 것을 항원 소변이라고 합니다.그리고 유전자 재편성으로 인해 완전히 새로운 유전자를 가진 바이러스가 탄생하는 것을 항원 대변이라고 합니다.특히 항원 대변이는 대유행을 일으킬 수 있을 만큼 파괴적인 변이이며, 이러한 이유 때문에 인플루엔자 바이러스는 매우 빠르게 변하고, 매년 새로운 백신을 맞아야 하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.09.16
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