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유전자 치료 기술이 희귀 유전 질환 치료에 적용되는 원리
안녕하세요. 유전자 치료는 질병의 근본 원인이 되는 유전자 자체를 교정하거나 대체하여 정상적인 기능을 회복시키는 기술입니다. 희귀 유전 질환의 대부분은 특정 유전자의 돌연변이나 결함으로 인해 단백질이 제대로 만들어지지 않거나 기능이 손상되어 발생합니다. 따라서 손상된 유전자를 직접 교정하거나, 정상 유전자를 세포에 전달해 기능을 회복시키는 것이 치료의 핵심 원리입니다. 이 기술은 크게 두 가지 방식으로 작용합니다.첫째, 정상 유전자를 세포 안에 넣어주는 방식입니다. 결함이 있는 유전자의 기능을 대체하기 위해 정상 유전자를 세포 내로 주입합니다. 보통 바이러스 벡터를 이용해 유전자를 전달하며, 이 유전자가 세포 안에서 정상 단백질을 생산하도록 유도합니다. 둘째, 돌연변이 유전자를 직접 교정하는 방식입니다. 대표적으로 CRISPR-Cas9 시스템이 이용되며, 결함이 있는 DNA 염기서열을 잘라내고 정상 염기서열로 교체하여 유전자의 구조를 복원합니다. 이 방식은 유전 질환의 근본 원인을 정밀하게 수정할 수 있다는 장점이 있습니다.또한 최근에는 RNA 수준에서 결함을 수정하는 기술도 함께 발전하고 있습니다. mRNA를 전달하거나, 안티센스 올리고뉴클레오타이드(ASO)를 이용해 잘못된 단백질 번역을 억제하거나 수정함으로써 기능을 회복시키는 방식입니다.요약하면, 유전자 치료는 정상 유전자를 보충하거나, 돌연변이를 직접 교정하여 세포가 정상 단백질을 생산하도록 만드는 기술이며, 이를 통해 희귀 유전 질환의 근본적 치료를 가능하게 합니다.감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.10.07
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발효 시 용존 산소가 낮을수록 유리한가요 ?
안녕하세요. 발효 과정에서 용존 산소의 농도는 어떤 미생물이 주로 작용하느냐에 따라 그 영향이 달라질 수 있습니다. 일반적으로 대부분의 발효 과정은 혐기성(산소가 적은 환경)에서 더 활발하게 일어나는 경우가 많습니다.오렌지와 물을 블렌딩한 뒤 발생하는 ‘젤리처럼 변하고 부풀어 오르는 현상’은, 대체로 자연발효에 의한 미생물(효모나 젖산균 등)의 증식과 가스 생성으로 인한 것입니다. 이때 산소가 많을 경우에는 초기에 호기성 세균(산소를 이용하는 세균) 이 먼저 증식하면서 발효 미생물의 활성화를 지연시킬 수 있습니다. 반대로 산소가 적은 환경에서는 효모나 젖산균이 빠르게 증식하면서 이산화탄소를 생성하기 때문에, 부풀어 오르는 속도가 더 빨라질 수 있습니다.즉, 용존 산소가 낮을수록 발효 미생물이 빠르게 혐기 상태에 적응하여 대사 활동을 시작하기 때문에 젤리화와 팽창이 더 빨리 나타날 가능성이 높습니다. 반면 산소가 많은 환경에서는 초기에 다른 미생물의 개입이나 산화 반응이 우선 일어나, 발효가 지연되는 양상이 나타날 수 있습니다.감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.10.07
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서해에 서식하는 물범의 개체수는 얼마나 되나요?
안녕하세요. 신상윤 수의사입니다.서해에 서식하는 물범은 주로 점박이물범이며, 우리나라에서는 천연기념물 제331호이자 멸종위기 야생생물로 지정되어 보호되고 있습니다. 점박이물범은 서해 중에서도 특히 인천 백령도 인근 해역에서 집중적으로 관찰됩니다.현재 백령도 일대에 서식하는 점박이물범의 개체수는 조사 시기와 방법에 따라 다소 차이가 있으나, 일반적으로 수백 마리 수준으로 추정됩니다. 해양수산부 및 국립생태원 자료에 따르면, 과거 1940년대에는 약 8천 마리 이상이 한반도 주변에 서식했던 것으로 추정되지만, 1980년대에는 약 2천여 마리, 2010년 무렵에는 600~800마리 수준으로 급감한 바 있습니다. 최근 조사에서는 백령도 주변 해역에서 하루 기준 300~400마리 내외의 개체가 관찰되었다는 보고가 있으며, 이는 계절적 이동 및 관찰 조건에 따라 달라질 수 있습니다.점박이물범은 우리나라에서 주로 9월부터 5월 사이에 서해 연안에서 지내며, 여름철에는 먹이가 풍부한 중국 랴오둥만이나 러시아 연안으로 이동하는 것으로 알려져 있습니다. 이들은 생태적으로 해양 환경의 건강성을 반영하는 지표종 역할을 하며, 해양 오염이나 기후변화에 따라 서식 범위가 크게 영향을 받는 것으로 보고되고 있습니다.감사합니다. 추가 문의 사항 있으신 경우 댓글 적어주세요.
학문 / 생물·생명
25.10.06
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조절 T세포는 어떠한 역할을 하는지요?
안녕하세요.조절 T세포는 우리 몸의 면역 반응을 조절하고 자가면역을 예방하는 역할을 하는 매우 중요한 면역세포입니다. 면역계가 외부 침입자에 대응할 때, 과도한 반응으로 인해 정상 세포까지 공격하지 않도록 역할을 합니다.조절 T세포는 염증을 유발하는 다른 면역세포들의 활동을 억제하고, 면역 반응이 필요 이상으로 지속되는 것을 막아 조직 손상을 방지합니다. 또한 우리 몸의 세포를 외부 항원으로 착각해 공격하는 자가면역 반응을 억제하여, 류머티즘, 제1형 당뇨병, 염증성 장질환 등 자가면역 질환 발생을 막는 기능을 합니다.감염이 끝난 후에는 염증을 진정시키고 손상된 조직이 회복되도록 돕는 사이토카인을 분비하기도 하며, 일부는 장기 이식이나 종양의 면역반응 조절에도 관여하는 것으로 알려져 있습니다.감사합니다. 추가 문의 사항 있으신 경우 댓글 적어주세요.
학문 / 생물·생명
25.10.06
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동물인 매와 검은독수리의 차이점은 무엇인가요?
안녕하세요. 매와 검은독수리는 모두 맹금류에 속하지만, 여러 차이가 있습니다. 구분해드리면 다음과 같습니다.분류학적 차이매는 매과에 속하고, 검은독수리는 수리과에 속합니다. 두 과는 모두 맹금류지만, 진화 계통상 서로 다른 그룹입니다. 외형적 특징매는 날렵하고 가늘며 속도가 빠른 체형을 가지고 있습니다. 날개는 길고 뾰족하며, 꼬리가 상대적으로 깁니다. 반면 검은독수리는 넓은 날개와 짧은 꼬리를 가진 대형 조류로, 넓은 활공 비행에 적합한 체형입니다.사냥 방식의 차이매는 빠른 비행 속도로 먹이를 낚아채는 추격형 포식자입니다. 대표적으로 송골매는 시속 300km 이상으로 하강하며 사냥하는 것으로 알려져 있습니다. 반면 검은독수리는 하늘 높이 활공하며 사체(썩은 고기)를 찾거나, 약한 동물을 노리는 기회적 포식자입니다.식성 및 생태적 역할매는 주로 작은 조류나 설치류를 사냥하며, 생태계 내에서 개체 조절 역할을 합니다.검은독수리는 사체를 먹는 청소 동물의 역할이 크며, 환경 내 부패물 제거에 중요한 역할을 합니다.정리하자면, 매는 날렵하고 빠른 사냥꾼, 검은독수리는 크고 느리지만 강력한 청소자로, 생태계 내 역할과 비행 스타일이 크게 다릅니다. 감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.10.06
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노벨 생리의학상은 어떠한 분야인지 궁금합니다.
안녕하세요. 노벨 생리의학상은 인간의 생명 현상과 질병의 본질을 밝히는 데 기여한 과학자에게 수여되는 상으로, 생리학과 의학 두 영역을 모두 포괄합니다. 즉, 인간의 생명 유지 원리, 질병의 발생 기전, 치료 원리를 규명한 연구에 주로 수여됩니다.노벨 생리의학상이 다루는 연구 주제는 매우 다양하지만, 크게 다음과 같은 영역으로 구분할 수 있습니다.세포 및 분자 수준의 생명 현상 연구예: DNA 구조 발견(왓슨, 크릭)질병의 병태생리 및 원인 규명예: 세균 감염설 증명(파스퇴르, 코흐), 바이러스 연구, 암 유전자 연구면역학, 유전학, 신경과학 등 의학의 기초 분야 발전예: 백신 원리, CRISPR 유전자 편집, 뇌 신경전달 연구 등혁신적 치료법 개발에 직접 연결된 연구예: 인슐린 발견, 항생제(페니실린), mRNA 백신 기술 등즉, 단순히 임상 치료에 국한되지 않고, 질병과 생명체의 원리를 밝히는 과학적 발견을 중심으로 평가됩니다.감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.10.06
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북극곰의 털은 실제로 투명색에 가깝다던데 그런 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 신상윤 수의사입니다.북극곰의 털이 실제로는 하얀색이 아니라 투명에 가까운 이유는 털의 구조와 빛의 반사 방식 때문입니다. 북극곰의 털은 색소가 들어 있지 않은 투명한 속이 빈 관 모양입니다. 이 관 속으로 들어온 빛이 여러 방향으로 산란되면서 우리 눈에는 하얗게 보이는 현상이 일어납니다. 마치 눈송이나 얼음 결정이 투명한데도, 다수의 표면에서 빛이 반사되어 하얗게 보이는 것과 같은 원리입니다.
학문 / 생물·생명
25.10.05
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식물중에 미세먼지를 흡수하는 식물들도 존재하나요?
안녕하세요. 네, 식물 중에서도 미세먼지 흡수와 공기 정화에 도움이 되는 종류들이 존재합니다. 식물은 기본적으로 잎의 기공을 통해 이산화탄소를 흡수하고 산소를 내보내는 과정에서 공기 중 오염물질을 일부 흡착하거나 흡수할 수 있습니다. 특히 잎 표면이 넓고 거칠며 미세한 털이 많은 식물일수록 미세먼지를 잘 붙잡는 것으로 알려져 있습니다.대표적으로 산세베리아, 아이비 같은 식물들은 공기 중 먼지 입자와 휘발성 유기화합물을 줄이는 데 효과가 있다고 알려져 있습니다. 이들 식물은 잎의 미세 구조 덕분에 공기 중 부유 입자를 붙잡아 잎 표면에 흡착시키고, 일부는 잎의 기공을 통해 내부로 흡수합니다. 또한 식물 뿌리와 토양 내 미생물도 함께 오염물질을 분해하는 데 기여합니다. 다만, 식물이 직접적으로 대기 중 미세먼지를 완전히 제거하는 것은 아닙니다. 실내처럼 공기 순환이 제한된 공간에서는 일정 부분 정화 효과를 기대할 수 있지만, 대기 전체의 미세먼지 농도를 줄이는 데는 한계가 있습니다. 그래서 식물은 보조적인 공기 정화 수단으로 보는 것이 현실적입니다.감사합니다. 추가 문의 사항 있으신 경우 댓글 적어주세요.
학문 / 생물·생명
25.10.05
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반딧불이 말고 빛을 내는 곤충이 더 있나요?
안녕하세요. 빛을 내는 곤충은 반딧불이 외에도 몇 종류가 더 있습니다. 대표적으로는 클릭딱정벌레와 꿀벌반딧불이가 있습니다. 클릭딱정벌레는 머리나 가슴 부분에 빛을 내는 기관이 있어서 반딧불이보다 더 밝은 빛을 내기도 하고, 꿀벌반딧불이는 몸 여러 곳에서 빛이 나며 머리와 몸통의 색이 다르게 보이기도 합니다.또한 일부 버섯파리 종류의 유충도 어두운 버섯 주변에서 약하게 빛을 내는 경우가 있습니다. 다만 이런 곤충들은 대부분 열대 지역에 살기 때문에 우리나라에서는 보기 어렵습니다.즉, 반딧불이만이 아니라 몇몇 다른 곤충들도 빛을 내며, 이런 발광은 짝짓기나 포식자 회피 같은 생존을 위한 자연스러운 현상입니다.감사합니다. 추가 문의 사항 있으신 경우 댓글 적어주세요.
학문 / 생물·생명
25.10.05
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진화가 될수록 크기는 작아진다고 하던데 반대로 진화가 되어갈수록 크기가 커진 생명체도 있나요?
안녕하세요. ‘진화가 되면 생물의 크기가 작아진다’는 말은 일부 사례에서는 맞지만, 생물 전체의 진화 경향을 설명하기에는 다소 단편적인 표현입니다. 실제로 진화 과정에서 생물의 크기는 작아지기도 하고 커지기도 합니다. 즉, 크기 변화는 ‘진화의 방향성’이 아니라 환경 적응의 결과라고 보는 것이 더 정확합니다.대표적으로 크기가 커진 사례로는 포유류, 파충류, 조류 등 다양한 생물군에서 관찰되는 코프의 법칙을 들 수 있습니다. 이 법칙은 시간이 지남에 따라 같은 계통의 생물들은 평균적으로 체구가 커지는 경향을 보인다는 가설입니다. 반대로 크기가 작아진 생물들도 많습니다. 예를 들어 조류는 공룡에서 진화했지만, 비행에 적응하면서 골격이 가벼워지고 전체적인 체구가 작아졌습니다. 또 섬에 고립된 동물들은 먹이 경쟁이 줄고 서식 공간이 제한되기 때문에, 섬 왜소화라는 현상을 보이기도 합니다. 이처럼 진화 과정에서 크기가 커지거나 작아지는 방향은 적응 환경에 따라 선택된 결과입니다. 대체로 먹이 사슬의 상위 포식자나 추위를 견뎌야 하는 종은 큰 체구가 유리하며, 반대로 제한된 자원 환경이나 은신이 필요한 생물은 작은 체구가 생존에 더 적합합니다. 따라서 진화가 진행된다고 해서 항상 크기가 작아지거나 커지는 일정한 법칙이 존재하는 것은 아니며, 크기 변화는 생물이 처한 환경, 생태적 지위, 에너지 효율성, 경쟁 관계 등 다양한 요인의 균형 속에서 이루어지는 자연선택의 결과라고 이해하는 것이 가장 정확합니다.감사합니다. 추가 문의 사항 있으신 경우 댓글 적어주세요.
학문 / 생물·생명
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