안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
Q. 유전자가위에서 발견 가능한 화학적 원리
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.DNA는 각각의 뉴클레오타이드들이 포스포다이에스터 결합으로 사슬처럼 연결되어 있습니다. 유전자가위는 이 포스포다이에스터 결합부분을 가수분해 하여 DNA의 연결부를 끊는 효소입니다. 크리스퍼 유전자가위는 DNA의 특정 염기서열에 상보적으로 붙을 수 있는 가이드 RNA와, DNA를 자르는 Cas 효소 부분으로 이루어져 있습니다. DNA의 특정서열에 가이드RNA의 상보적 서열이 결합하면, Cas효소가 해당 서열에 작용하여 포스포다이에스터 결합을 가수분해하여 해당 부분의 연결을 끊어 제거합니다. 이후 Cas효소가 특정 서열을 제거하면서 끊어진 DNA사슬 부분에 몇개의 뉴클레오타이드를 추가하여 다시 포스포다이에스터 결합을 형성해 연결해줍니다.
Q. 배수성 돌연변이 관련 세특 주제 알려주세요
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.생물의 염색체가 일반적으로 2n인 것과 다르게 그 이상의 배수인 3n, 4n이 될 때 나타나는 돌연변이를 말합니다.동물에게서는 거의 나타나지 않으며 식물에게서 주로 관찰됩니다.배수성 돌연변이 식물에 관한 주제를 사용할 수 있습니다.주로 농업과 관련해서 많은 자료가 있고씨없는 수박을 만드는 원리나, 이질배수체에 의해 나타나는 종 합성(우의 삼각형, 배추속 식물)에 대한 주제가 유명합니다.
Q. 비가 올때 보면, 항상 지렁이는 왜 꾸물꾸물 지면으로 올라오는건가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.지렁이가 살고있는 토양의 굴에 물이 차기 때문에 올라오는 이유도 있으며, 건조하고 햇빛이 강한 날에는 활동할 수 없는 지렁이가, 습윤한 날에 밖으로 나와 짝짓기와 같은 활동을 할 수 있습니다.
Q. 대부분 조류들의 경우 묽은 똥을 싸는데 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.조류의 총배설강이라는 구조가 조류가 묽은 똥을 싸는 이유가 됩니다.총배설강은 조류의 소화, 배설, 생식을 모두 처리하는 한개의 구멍을 말합니다.항문과 요도가 합쳐져 있고, 수정관이나 수란관도 연결되어있습니다.그래서 조류는 소변과 대변이 총배설강에 모였다가 같이 배설되므로 묽은 똥을 싸게됩니다.
Q. 사람 머리를 이식하는 기술을 현실적으로 가능?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.이론적으로는 장기 이식처럼 사람의 머리도 이식할 수 있습니다.쥐, 개, 원숭이와 같은 동물에게는 여러번 시도되었습니다. 이미 70년대에 시도된 원숭이의 머리이식 수술이 진행되었습니다.수술 후 생존하였지만 혈관만 이은 상태이기에 머리 아래로는 마비된 상태였고, 면역거부반응으로 죽었습니다.2013년 경우 쥐를 대상으로 한 머리이식의 경우 수술받은 쥐 중 일부가 생존하였고 움직임도 가능했습니다.이후에는 원숭이 머리 이식도 성공했다고 합니다.이론적으로는 가능하므로 기술이 발전 함에 따라 언젠가는 사람에게도 가능 할 것이라고 생각됩니다.머리 이식이 어려운 것은 머리와 몸을 잇는 구조를 모두 온전히 이어야만하기 때문입니다.머리에서 몸으로 척추를 따라 수많은 신경이 지나가는 데, 이것을 연결하는 것은 매우 힘들것입니다.또한 여러 큰 혈관들도 정상적으로 이어야 하므로 더 난이도가 높아집니다.이런 문제에 대해 꾸준히 연구가 되고 해결방법이 만들어 진 것으로 보입니다.최근 AI와 로봇을 활용하여 이것을 가능하게 하여 기술을 개발할 것이라고 주장하지만 위험도가 높은 수술이라는 점에서 이것이 성공할지 아직은 확신할 수 없는 주제입니다.머리 이식이라는 주제는 윤리적인 논의가 있지만, 말기 암 환자나, 척추손상 등으로 몸이 마비된 사람들에게는 희망이 될 가능성이 있습니다.