전문가 프로필

답변 내역

얀핀셴의 실험에서 요소와 DTT에 처리 순서가 중요한 이유는 무엇인가요?
이미 질문에도 말씀하셨지만, 단백질이 자연적인 구조로 회복하는 과정에 영향을 미치기 때문입니다. 이 실험 자체가 단백질의 3차원 구조가 아미노산 서열에 의해 결정된다는 것을 보여주는 실험이기 때문이기도 하죠.먼저 실험에서 요소는 단백질의 비공유 결합을 파괴하여 단백질을 변성시킵니다. 이로 인해 단백질은 무작위적인 코일 형태로 풀리게 됩니다. 그리고 DTT는 단백질 내의 이황화 결합을 환원시켜 끊어내는 역할을 합니다. 이황화 결합은 단백질의 안정적인 3차원 구조를 유지하는 데 중요한 공유 결합이죠.그래서 올바른 순서, 즉 변성된 단백질(무작위적인 코일)을 DTT와 함께 투석하여 제거하면, 단백질은 자발적으로 원래의 3차원 구조로 접히면서 올바른 이황화 결합을 형성하게 됩니다.반면 변성된 단백질 상태에서 DTT를 먼저 제거하면, 요소는 여전히 단백질을 무작위적인 코일 형태로 유지합니다. 이 상태에서 DTT가 없기 때문에 이황화 결합이 무작위적으로 형성되게 되고 이는 올바른 구조가 아닌 잘못 접힌 단백질을 만듭니다. 이후 요소를 제거하더라도 이미 잘못 형성된 이황화 결합 때문에 단백질은 원래의 활성 상태로 돌아갈 수 없는 상태가 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.08.24
0
0

노화 세포와 암세포의 분열 기전을 이용한 실험사례가 있을까요?
결론부터 말씀드리면 최소한 제가 알기로는 노화세포에 암세포의 특성을 이용하여 다시 분열하게 만든 실험 사례는 없습니다.물론 상상을 해볼 수는 있지만, 이론적으로도 쉽지 않고, 실제 실험으로 구현하기에는 여러 어려움이 따릅니다.먼저 세포 노화는 세포가 완전히 분열을 멈추는 현상입니다. 이는 세포 분열 횟수를 제한하는 텔로미어 단축, DNA 손상, 산화 스트레스 등 다양한 요인이 원인이 됩니다.반면 암세포는 이와 달리, 텔로미어를 복구하는 효소인 텔로머라아제의 활성화를 통해 무한히 증식할 수 있는 능력을 가지고 있습니다.그런데 노화세포를 암세포처럼 분열하게 하는 것은 세포의 역분화를 유도하는 것과 유사하나 노화세포는 단순히 분열을 멈춘 상태가 아니라, 유전자 발현 패턴과 대사 활동이 노화와 관련된 방향으로 완전히 바뀌어 있습니다. 이러한 복잡한 상태를 되돌리는 것은 매우 어렵습니다.무엇보다 암세포의 증식 특성을 인위적으로 넣는 것은 상당히 위험합니다. 만약 실험 과정에서 노화세포가 다시 분열하게 된다면, 이는 정상적인 통제 시스템에 의한 것이 아니라 무한히 증식하는 암세포로 변질될 가능성이 높습니다. 결국 이러한 방식은 오히려 암을 유발하는 결과가 될 수 있죠.결론적으로 현재 과학 기술로는 노화세포를 다시 증식능력으로 되돌리는 것은 불가능에 가깝습니다. 암세포의 특성을 이용하는 접근은 윤리적 문제도 매우 크지만, 암 유발 가능성이 거의 100%이기 때문에 실제로 시도되기 어려운 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.24
0
0

앵무새는 아이큐가 얼마나 좋길래 사람의 말을 할까요??
앵무새가 사람의 말을 따라 하는 것은 단순히 성대가 비슷해서가 아니라, 뛰어난 인지 능력과 복잡한 발성 기관 때문입니다.앵무새는 조류 중에서도 상당히 영리한 편입니다. 특히 아프리카 회색 앵무새 같은 종은 5살 아이의 인지 능력과 비슷하다는 연구 결과도 있습니다. 그래서 단순히 소리를 흉내 내는 것이 아니라, 특정 단어를 특정 상황에 맞춰 사용하거나 짧은 문장을 이해하고 사용하는 모습을 보이기도 합니다.게다가 앵무새의 목에는 기관지라는 발성 기관이 있습니다. 이 기관지는 사람의 성대와는 구조가 다르지만, 소리의 주파수와 음색을 자유자재로 조절할 수 있기 때문에 이 기관지를 이용해 사람의 말소리를 흉내 내고, 심지어 특정 사람의 목소리 톤까지 흉내 낼 수 있습니다.그리고 앵무새 이외에도 구관조나 일부 까마귀, 흉내지빠귀 등이 주변의 다양한 소리를 흉내 낼 수 있는 것으로 알려져 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.24
0
0

메뚜기가 점프를 높이 할수 있는건 무엇일까요?
메뚜기의 강한 뒷다리 근육과 구조상 에너지를 저장했다가 방출하는 특수 구조 덕분입니다.메뚜기는 점프에 최적화된 도약형 뒷다리를 가지고 있습니다.이 다리에는 다른 다리에 비해 훨씬 크고 강한 넙적다리 신근이 발달해 있는데, 이 근육은 다리를 굽혔다가 펴는 역할을 하며, 점프에 필요한 추진력을 만들어 줍니다. 다리의 길이도 중요한데, 길고 잘 발달된 다리는 지면과의 접촉 시간을 늘려 더 많은 힘을 전달할 수 있게 해서 더 강하게 뛰는 것이 가능하죠.게다가 메뚜기는 근육의 힘을 즉각적으로 사용하는 것이 아니라, 새총이나 활처럼 에너지를 저장했다가 한순간에 방출하는 방식에 있습니다.메뚜기는 점프하기 직전, 뒷다리를 몸 아래로 바싹 접습니다. 이때 넙적다리 신근이 수축하면서 동시에 다리 관절에 있는 탄성 구조가 변형되어 탄성 에너지를 축적합니다. 이 과정에서 근육에 엄청난 양의 에너지를 모으게 됩니다.에너지가 충분히 모이면, 메뚜기는 다리를 고정하던 근육의 힘을 풀어버리고, 이 순간 축적된 탄성 에너지가 순식간에 방출되면서 강한 힘으로 뒷다리를 펴게 되고, 메뚜기는 강하게 점프하는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.24
0
0

대장용종에 대해 궁금해서 질문합니다
대장 선종은 다양한 요인에 의해 발생할 수 있으며, 말씀하신 것처럼 건강한 생활 습관을 유지하고 직계 가족력이 없는 경우에도 발생할 수 있습니다.대표적인 원인은 물론 유전적 요인이긴 하지만, 그 외에도 환경적인 요인과 장내 미생물 환경, 염증성 장 질환 등에 의해 발생할 수도 있습니다.특히 흡연과 음주는 대표적인 위험 인자이고 그 외에도 비만이나 당뇨병, 운동 부족 등이 대장 선종의 위험을 증가시킬 수 있습니다.결론적으로, 건강한 생활 습관을 유지하고 직계 가족력이 없다고 하더라도 장내 미생물 환경 등 개인의 체질적 특성과 미세한 환경적 요인 등 다양한 이유로 대장 선종이 발생할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.24
5.0
1명 평가
0
0

환경에 따라 성별이 바뀌는 생물들은 왜 그렇게 진화한 건가요?
결론부터 말씀드리면 특정 환경 조건에서 번식 성공률을 극대화하기 위해 그렇게 진화한 것입니다.이러한 현상을 '환경 의존적 성 결정' 또는 '자웅이체'라 합니다.가장 흔한 이유는 크기 이점 모델(Size-Advantage Model)입니다.어릴 때는 몸집이 작아도 번식에 성공하기 쉬운 성별로 태어나고, 몸집이 커져서 더 많은 에너지를 쓸 수 있게 되면 번식 성공률이 높은 다른 성별로 바뀌는 것입니다. 예를 들어, 흰동가리는 어릴 때 수컷으로 있다가 무리의 우두머리 암컷이 죽으면 가장 큰 수컷이 암컷으로 변합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.24
0
0

카멜레온이나 문어의 색의태는 어떤 원리인가요?
문어와 카멜레온의 색변화의 방식은 서로 다른 방식입니다.카멜레온은 피부에 색소체와 이리도포어라는 특별한 세포를 가지고 있습니다.색소체는 붉은색, 노란색, 갈색 등의 색소를 포함하고 있으며, 신경계의 신호에 따라 색소를 세포 안팎으로 이동시켜 색깔의 농도를 조절합니다.이리도포어는 빛을 반사하는 구아닌 결정을 포함하고 있습니다. 카멜레온이 흥분하거나 기분이 바뀌면 이 결정 사이의 간격이 달라져서 푸른색이나 녹색과 같은 다양한 빛을 반사하게 됩니다. 이리도포어는 단순히 빛을 반사할 뿐만 아니라, 특정 색소체와 결합하여 더 다양한 색을 만들어내는 것입니다.문어는 카멜레온보다 훨씬 더 복잡하고 정교한 방법으로 색을 변화시키는데, 문어의 피부에는 세 가지 종류의 세포가 있습니다.색소포는 빨간색, 노란색, 검은색 등의 다양한 색소를 담고 있고, 각 색소포는 주변의 근육 섬유에 의해 조절되며, 근육이 수축하면 세포가 넓게 퍼져 색깔이 진하게 나타나고, 근육이 이완되면 세포가 수축하여 색이 옅어집니다.이리도포어는 빛을 반사하는 단백질인 리플렉틴을 포함하고 있습니다. 이리도포어는 빛의 반사를 조절하여 금속성, 무지개 빛깔의 광택을 만들어내죠.백반포는 그 이름처럼 백색을 반사하는 역할을 합니다. 주변의 빛을 무작위로 산란시켜 흰색을 띠게 만들며, 다른 색소포의 색을 더 밝고 선명하게 보이도록 만들죠.문어는 이 세 가지 세포를 이용하여 주변 환경에 맞춰 색깔, 패턴, 심지어 피부의 질감까지도 바꿀 수 있는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.24
0
0

물이 뿌리로부터 잎까지 전달될 수 있는 원리는 무엇인가요?
식물이 뿌리에서 잎까지 물이 전달되는 것은 뿌리압, 모세관 현상, 그리고 가장 중요한 증산 작용이라는 세 가지 물리적 현상 때문입니다.식물은 뿌리털을 통해 흙 속의 물을 삼투압으로 흡수합니다.뿌리 세포의 농도가 흙 속의 농도보다 높아 물이 뿌리 안으로 자연스럽게 이동하는 것이죠. 이렇게 뿌리 안에 물이 쌓이면 내부 압력이 높아져 물을 위쪽으로 밀어 올리는 힘이 생기는데, 이를 뿌리압이라고 합니다. 이 힘만으로는 키가 큰 나무 꼭대기까지 물을 올리기에는 역부족이지만, 물이 이동하는 초기 단계에는 충분한 원동력이 되죠.그리고 식물 줄기 속에는 물관이라는 아주 가는 관들이 있습니다.물 분자는 서로 끌어당기는 응집력과 물관 벽에 달라붙는 부착력을 가지고 있는데, 이 두가지 힘으로 물이 가는 관을 따라 위로 올라가는 모세관 현상이 일어나고, 이 현상 덕분에 물이 계속 이동하게 되는 것입니다.하지만, 무엇보다 물 상승의 가장 강력한 원동력은 증산 작용입니다.잎의 표면에 있는 기공을 통해 물이 증발하면서 물을 위로 끌어당기는 힘이 발생하는데 비유하자면 빨대로 음료수를 마시는 것과 비슷합니다. 즉, 잎에서 물이 증발하면 물관 내부의 압력이 낮아지면서 아래쪽의 물을 연쇄적으로 끌어당기게 되는 것이죠.
학문 / 생물·생명
25.08.24
0
0

식물의 2차세포벽은 왜 죽은 세포벽이라고 부르는 것인가요?
식물의 2차세포벽은 세포의 생명 활동이 멈춘 후에도 남아 있는 구조물이기 때문에 '죽은 세포벽'이라고 부르는 것입니다.2차세포벽은 주로 물관이나 섬유세포와 같은 특정 식물 세포에서 형성되죠.식물의 1차세포벽은 세포가 활발하게 성장하고 있을 때 형성되는 얇고 유연한 벽입니다. 이 벽은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 펙틴 등으로 구성되어 있으며, 세포가 팽창하면서 크기를 키울 수 있게 해줍니다. 그리고 이 시기에는 세포가 살아 있으며, 물질대사와 성장이 활발하게 일어나죠.하지만 식물 세포가 충분히 성장하여 더 이상 크기가 커지지 않게 되면, 일부 세포들은 2차세포벽을 형성하기 시작합니다. 2차세포벽은 1차세포벽의 안쪽에 단단하게 쌓이는 구조로, 주로 셀룰로오스와 리그닌이라는 성분으로 구성되는데, 리그닌은 나무를 단단하게 만드는 주요 물질로, 세포벽을 목질화 시켜 높은 강도와 방수성을 가지게 만듭니다.그런데 이러한 2차세포벽이 형성되고 목질화되는 과정에서, 세포는 물질 교환이 차단되고, 세포 내의 원형질체, 즉, 세포질이나 핵 등 살아 있는 부분이 점차 퇴화하여 결국 죽게 되고 그 세포는 더 이상 살아 있는 기능을 수행하지 않게 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.08.24
0
0

거북이의 성 결정 방식이 온도에 의해서 조절되는 메커니즘 무엇인가요?
거북이 알은 부화 과정 중 특정 기간, 즉 온도 민감기(TSP)에 노출되는 온도에 따라 성별이 결정됩니다.그리고 이 시기에 배아의 생식선이 성호르몬을 생성하고, 이 호르몬이 수컷 또는 암컷으로 발달하도록 유도하는데, 이러한 방식을 온도 의존적 성결정(TSD)이라 합니다.만일 일정 온도(일반적으로 30도 이상)가 지속되면, 에스트로겐 생성 효소인 아로마타아제가 활성화돼고 이 효소는 남성호르몬인 안드로겐을 여성호르몬인 에스트로겐으로 전환시켜 암컷으로 발달하게 만듭니다.반면 일정 온도(일반적으로 28도 이하)가 유지되면, 아로마타아제 활성이 억제되어 에스트로겐 생성이 적어지고, 수컷으로 발달하게 되는 것이죠.그리고 이 성별을 결정하는 온도의 임계점을 임계 온도라 하는데, 종마다 조금씩 차이가 있습니다. 이 임계 온도 주변에서는 암컷과 수컷이 섞여서 태어날 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.24
0
0