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답변 내역

단백질 분리 정제시에 친화성 크로마토그래피의 단점은 무엇인가요?
말씀하신대로 높은 친화도가 역설적으로 몇 가지 단점을 만들었는데, 그 중 가장 큰 단점은 결합된 단백질을 컬럼에서 분리하기 어렵다는 점입니다.다시 말해 단백질이 칼럼에 너무 강하게 결합하면서, 단순히 pH나 염 농도를 조절하는 일반적인 용출 방법으로는 단백질을 분리해내기 어렵습니다.결국 단백질을 분리하기 위해 고농도의 염이나 극단적인 pH, 또는 경쟁 리간드와 같은 강한 용출 버퍼를 사용해야 할 수 있습니다. 이러한 버퍼는 비용이 많이 들고, 실험 과정이 복잡해지며, 시간이 오래 걸릴 수 있습니다.또한 강한 조건에서 용출하는 과정에서 목표 단백질의 활성을 잃거나 구조가 변성될 위험도 있습니다. 특히 효소나 다른 기능성 단백질의 경우 이는 치명적인 단점이 됩니다.게다가 강한 용출 버퍼는 칼럼에 부착된 리간드나 지지체 자체를 손상시킬 수 있어, 칼럼의 재사용율이 떨어집니다.그 외에도 리간드 누출, 비특이적 결합 등의 문제가 발생할 수도 있고, 무엇보다 높은 비용도 큰 단점이겠죠.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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뱀은 휘파람이나 피리 소리에 특히 잘 반응하는 이유가 있나요?
먼저 뱀은 다른 동물에 비해 청각에 둔감한 편입니다.흔히 생각하는 공기 중의 소리, 즉 공기 진동을 듣는 능력은 매우 약한 편인데, 뱀에게는 사람과 같은 고막과 외이가 없기 때문입니다.그렇다고 뱀이 소리를 감지하지 못하는 것은 아닙니다.뱀은 땅을 기어다니는 동물이므로 땅의 진동을 감지하는 능력이 매우 발달해 있습니다. 턱뼈와 머리뼈가 땅에 맞닿아 있는데, 이 뼈들을 통해 땅의 진동이 내이로 직접 전달됩니다. 이 진동을 뇌에서 분석하여 주변 상황을 파악합니다. 이것이 바로 말씀하신 '뱀이 피부로 땅 울림을 감지한다'는 말의 과학적 근거라 할 수 있습니다.물론 뱀도 공기 중의 소리도 아주 미약하게 감지할 수 있습니다. 턱뼈에 있는 사각형 뼈가 공기 진동을 감지하여 내이로 전달하는 역할을 합니다. 하지만 이 능력은 매우 제한적이며, 주로 저주파 소리에만 반응합니다.말씀하신 인도의 코브라 조련사가 피리를 불면 코브라가 몸을 흔드는 모습은 시각적 자극에 의한 것입니다.즉, 코브라는 조련사의 피리나 손의 움직임을 포식자의 위협으로 인식하고, 자신을 보호하기 위해 공격 자세를 취하는 것인데, 이 모습이 마치 춤을 추는 것처럼 보이는 것입니다. 실제로 조련사가 피리를 가만히 두면 코브라는 아무런 반응을 보이지 않습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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단백질 전기영동을 할 때 SDS를 사용하는 이유는 무엇인가요?
결론부터 말씀드리면 단백질의 크기에 따라서만 분리하기 위해서입니다.DNA와는 다르게, 단백질은 그 종류에 따라 전하와 입체 구조가 매우 다양하기 때문에, SDS를 이용해 이들을 통일시켜야 크기에 따라 분리하는 것이 가능해집니다.단백질은 DNA와 달리 전하가 일정하지 않고, 고유의 복잡한 3차원 구조를 가지고 있습니다. 단백질의 전하는 구성하는 아미노산의 종류와 pH에 따라 달라지며, 이런 다양한 입체 구조는 겔 내에서 이동 속도를 예측하기 어렵게 만듭니다.결국 이러한 문제를 해결하기 위해, SDS라는 음이온성 계면활성제를 사용하여 단백질의 비공유결합을 끊어 단백질의 2차, 3차, 4차 구조를 풀어 선형으로 만듭니다. 여기에 열처리를 더해 단백질의 복잡한 구조를 완전히 파괴하는 것입니다. 게다가 SDS 분자는 단백질에 결합하여 단백질 전체에 균일한 음전하를 부여하는데, 단백질의 질량 1g당 약 1.4g의 SDS가 결합하여, 단백질의 크기에 비례하는 음전하를 가지게 되는 것입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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용균성 바이러스와 용원성 바이러스 생활사의 차이는 어떻게 되나요?
용원성 바이러스와 용균성 바이러스의 가장 큰 차이는 숙주 세포를 파괴하는지 여부입니다.즉, 용균성 바이러스는 숙주 세포를 즉시 파괴하여 증식하는 반면, 용원성 바이러스는 숙주 세포의 DNA에 자신의 유전자를 통합시켜 세포를 파괴하지 않고 함께 증식합니다.용균성 생활사는 바이러스는 숙주 세포의 모든 자원을 사용하여 자신을 복제한 후, 세포를 터뜨리고 나와 다른 세포를 감염시킵니다. 이 과정은 짧은 시간 내에 대량의 바이러스를 생성하며, 숙주 세포의 파괴하는 방식이죠.반면 용원성 생활사는 바이러스 유전자가 숙주 세포의 DNA에 통합되어 함께 복제되는 과정입니다. 바이러스는 숙주 세포를 파괴하지 않고 잠복 상태로 존재하며, 숙주 세포가 분열할 때마다 바이러스 유전자도 함께 복제됩니다. 특정 환경적 요인에 의해 이 잠복 상태가 깨지면, 용균성 생활사로 전환되어 숙주 세포를 파괴하게 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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세포생물학 과목에서 노화세포에 대해서도 배우나요?
네, 세포생물학 과목에서 노화세포에 대한 내용을 배우게 됩니다.하지만 교수하시는 교수님에 따라 다르긴 하지만, 대부분의 경우 노화 현상 전체를 깊이 다루기보다는, 세포 단위에서 일어나는 노화의 기본 원리와 메커니즘이 중심이 될 가능성이 높습니다.만일 좀 더 심화된 내용을 배우고 싶으시다면 학과명에 차이가 날 수 있지만, 노화생물학(Biology of Aging) 같은 것을 수강하시는 것이 좋습니다.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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식물성 대체육이나 실제 동물세포를 배양해 만든 배양육
개인적으로 생각해보건데, 식물성 대체육과 배양육 기술의 발전은 전통적인 고기 산업에 큰 변화를 가져올 겁니다먼저 우선, 대체 단백질 시장이 급성장하면서 전통 축산업에는 상당한 위협이 될 수 있습니다. 왜냐하면 소비자들이 환경과 동물 복지에 대한 소식을 접하고 자기도 모르게 소비에까지 연결되기 때문입니다.또한, 배양육 생산은 대규모 축사 대신 첨단 기술 기반의 생산 시설을 필요로 하기 때문에 고기 생산 방식이 근본적으로 바뀔 수 있습니다. 결국 전통 축산업은 가격 경쟁력을 높이거나 방식의 전환이 발생할 수 밖에 없습니다.물론 이러한 예상은 소비자의 선택과 각종 규제에 의한 것이긴 하지만, 소비자 입장에서는 더 많은 선택지가 생길 것은 분명합니다.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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동물의 에너지원을 포도당이 아닌 글리코겐 형태로 저장하는 편이 이유는 무엇인가요?
동물이 포도당을 글리코겐 형태로 저장하는 이유는 크게 삼투압 조절과 효율적인 공간 활용을 위해서 입니다.포도당은 물에 용해되는 성질을 가지고 있어 세포 내 포도당 농도가 높아지면 삼투압이 증가합니다.그래서 세포로 물이 유입되게 만들어 세포가 팽창하거나 심한 경우 터질 수도 있게 만들수 있죠. 반면, 글리코겐은 다당류로 분자량이 커서 삼투압에 미치는 영향이 거의 없습니다. 그래서 포도당을 글리코겐 형태로 저장하면 삼투압 변화를 최소화하여 세포의 안정성을 유지할 수 있는 것이죠.또한 단일 포도당 분자 여러 개를 저장하는 것보다 이들이 결합된 하나의 큰 글리코겐 분자 형태로 저장하는 것이 세포 내에서 훨씬 효율적입니다. 글리코겐은 포도당 단위로 쉽게 분해될 수 있는 구조이기 때문에 에너지가 필요할 때 언제든 다시 포도당으로 전환되어 사용될 수도 있죠.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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동물이 가지고 있는 세포 외 기질이 내부 충격을 방지해 줄 수 있는 원리는 무엇인가요?
말씀하신 것처럼 동물 세포는 세포벽이 없기 때문에, 세포 외부의 충격을 흡수하고 세포를 보호하는 역할을 세포 외 기질(Extracellular Matrix, ECM)이 대신합니다.'세포 외 기질'은 마치 젤리와 같은 구조물로, 점성과 탄성을 가지고 있어 외부의 물리적인 힘을 완화시켜 줍니다.세포 외 기질은 주로 프로테오글리칸과 섬유성 단백질로 이루어져 있는데, 이 두 가지 주요 성분이 결합하여 충격 흡수 역할을 수행합니다. 이 때 프로테오글리칸은 다당류 사슬이 단백질에 붙어 있는 형태이며, 많은 양의 물을 끌어당겨 겔 형태를 만듭니다. 그리고 섬유성 단백질은 대표적으로 콜라겐과 엘라스틴이 있습니다.즉, 세포 외 기질은 수분을 머금은 겔 형태의 프로테오글리칸이 외부의 압축력을 완충하고, 콜라겐과 엘라스틴 같은 섬유성 단백질이 인장력과 탄성을 제공하여 외부 충격으로부터 세포를 보호하는 시스템이죠.
학문 / 생물·생명
25.08.17
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소금이 짠걸 떠나서 맛있게느끼게 해주는 이유가 무엇인가요
소금은 미뢰에 있는 짠맛 수용체를 자극하여 음식에 깊이와 복합적인 맛을 더합니다.이는 다른 맛을 더 잘 느끼도록 돕는 역할을 하는데, 특히 소금은 단맛을 더욱 강하게 하고, 쓴맛을 줄여주는 효과가 뛰어납니다. 예를 들어, 캐러멜에 소금을 살짝 넣으면 단맛이 훨씬 강해지고, 커피에 소금을 조금 넣으면 쓴맛이 줄어들어 맛이 부드러워지는 효과를 가져오죠.또한 소금은 삼투압 현상을 통해 식재료 속 수분을 빼냅니다. 이 과정에서 재료의 풍미가 응축되어 맛이 더욱 진해집니다. 특히, 고기나 생선에 소금을 뿌리면 수분이 빠져나가면서 질감이 단단해지고, 채소는 아삭함이 살아나게 되는데 소금이 빵 반죽의 글루텐 형성을 돕는 것도 비슷한 원리입니다.
학문 / 생물·생명
25.08.16
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학자들이 영장류 중에서 개코원숭이나 침팬지보다 사람이 더 나쁘다는 주장을 하는 이유
말씀하신 것처럼 많은 학자와 작가들이 인간의 행동과 다른 영장류의 행동을 비교하며, 인간이 더 폭력적이거나 파괴적이라고 주장해왔습니다.개코원숭이나 침팬지가 싸움을 벌이는 주된 이유는 주로 영역 싸움, 짝짓기 경쟁, 혹은 먹이를 위한 경쟁 등 생존과 번식에 직접적으로 관련된 것들입니다. 반면, 인간은 단순한 분노, 복수심, 이념, 혹은 심지어 즐거움을 위해 폭력을 행사하는 경우가 많습니다.또한 말씀하신 대로, 많은 학자는 개코원숭이나 침팬지가 환경에 미치는 영향이 미미하다고 봅니다. 이들은 자연의 일부로서 먹이를 얻고 생활하며, 의도적으로 서식지를 파괴하거나 자원을 고갈시키지 않습니다. 하지만 인간은 대규모 벌목, 광산 개발, 도시화 등 돈이나 편의를 추구하는 과정에서 환경을 파괴하고 생태계를 교란합니다. 이는 다른 종의 생존까지 위협하는 결과를 초래했죠.특히 다른 동물들은 배고플 때만 사냥하고, 필요한 만큼만 소비합니다. 하지만 인간은 소유욕과 탐욕 때문에 필요 이상의 자원을 축적하고 낭비합니다. 재미를 위해 사냥을 하거나, 더 큰 이익을 얻기 위해 과도하게 생산하고 소비하는 행위들이 대표적이죠.
학문 / 생물·생명
25.08.16
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