안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
생물·생명
Q. 사람 신체에 돼지 장기 이식이 가능한 이유?
이종간 장기이식은 장기 수요에 비해 많이 부족한 장기기증에 대한 해법으로 여겨지며 많은 연구가 되고 있습니다.돼지의 경우 장기의 크기나 모양이 인간과 비슷하며 유전적으로도 인간과 가까운 편입니다. -하지만 장기이식에 사용된 신장을 기증한 돼지는 일반 돼지는 아닙니다.-같은 종인 경우도 유전적 차이에 의해 면역반응이 일어날 수 있으며 이 때 거부반응으로 인해 몸의 면역체계가 장기를 공격하여 장기가 이식되지 못합니다.때문에 장기이식에는 기여자와 공여자 간 유전적 유사성을 엄밀하게 검사한 후 시행합니다.그래서 맞는 장기를 구하는데 많은 시간이 걸리기도 합니다.그리고 성공적으로 이식받았다 해도 이식받은 환자들은 면역억제제를 꾸준히 복용해야 합니다.-이 돼지는 유전자 재조합 기술을 이용하여 유전자가 편집된 돼지입니다. 유전자 편집 기술을 이용하여 면역학적으로 문제가 될 수 있는 유전자를 제거하거나, 다른 문제가 될 수 있는 유전자를 편집합니다. 하지만 관여하는 유전자가 많고 예상하지 못하는 문제가 존재할 가능성이 있으므로 계속해서 연구가 되고 있습니다.-답변을 작성하기 위해 레퍼런스 검색을 하는 중 오늘자 기사로 지난 3월 돼지 신장을 이식한 환자의 사망소식이 올라왔습니다. 아직 이식한 신장 때문에 사망했는지는 알 수 없다고 합니다.해당 기술이 더 연구되어 많은 사람들이 안전하게 치료받을 수 있게 된다면 좋겠습니다.
생물·생명
Q. 제2형 당뇨병은 치료 가능한 병인가요?
제 2형 당뇨병도 최근에 치료를 위한 다양한 연구가 진행되고 다양한 논문이 나오고 있습니다.하지만 아직 제 2형 당뇨병을 완치하는 방법은 개발되지 않았습니다.제 2형 당뇨병은 인슐린 분비는 정상이지만 인슐린 저항성으로 인해 인슐린이 기능을 하지 못하는 병입니다.2형 당뇨병의 경우 식이요법과 체중 감소, 그리고 적절한 약물 처방으로 혈당을 정상에 가까운 수치로 유지할 수 있다고 합니다. 하지만 이미 발생한 당뇨병의 경우 식이나 체중등을 관리하지 못하면 다시 혈당 수치에 이상이 생깁니다.그래서 증상의 관리와 완화는 가능하지만 악화될 위험은 여전히 존재하기 때문에 치료되었다고 볼 수는 없으며 꾸준히 모니터링하여야 합니다.제 2형 당뇨병이 발생할 경우 자연적으로 치료되지 않고 의사와의 상의하에 약물치료 등을 병행해야 합니다.
생물·생명
Q. 우리나라 새 중에서 뜸부기가 멸종 위기 동물이 된 이유는 무엇인가요?
뜸부기는 야생 조류로 여름에 우리나라에서 서식하는 여름철새입니다.보통 5~6월에 도착하여 6~8월쯤 호수나 논, 풀밭 등에 만든 둥지에 알을 낳습니다.뜸부기의 개체수 감소는 서식지의 감소가 원인인 것으로 여겨지고 있습니다.개발로 인해 논과 습지가 많이 감소하여 둥지를 만들 곳이 많이 줄었고, 논의 경우도 농약의 살포로 선호하지 않는 듯 합니다.또한 최근의 기후변화도 뜸부기가 우리나라에서 발견되기 어려운 이유로 생각되고 있습니다.
생물·생명
Q. DNA란 무엇이며 그 정보로 발생 가능한 질병을 미리 예측이 가능하다고 하던데 어떻게 알 수 있나요?
DNA란 디옥시리보핵산 (Deoxyribo Nucleic Acid)의 약칭입니다.대부분의 생명체는 유전정보를 DNA의 형태로 가지고 있습니다.아데닌, 티민, 시토신, 구아닌 (ATCG)의 4종류의 데옥시뉴클레오시드의 조합으로 유전정보를 저장합니다.3개의 코드가 하나의 아미노산을 지정하고 아미노산을 순서대로 합성하여 기능이 있는 단백질을 만드는 방식으로 유전자가 발현됩니다. 그래서 DNA의 서열을 알면 어떤 단백질이 발현되는지 예측할 수 있습니다. 특정 질병은 유전되는 경향을 보입니다. 특정 가계도에서 특정 암이 많이 발생한다면 이 암은 유전되는 암이라고 유추 할 수 있습니다. 이런 질병은 어떤 염기서열이 원인이되어 발생하는지 연구되어 있는 경우가 많습니다. 어떤 암을 유발하는 유전자를 알고 있다면 특정 사람의 유전자 서열에서 해당 유전자가 존재하는지 여부를 알 수 있습니다.해당 유전자를 가지고 있다면 향후 해당 유전자에 의해 암이 발생할 가능성이 높습니다.그래서 암이 발생하는 부위를 미리 제거하거나, 암이 발생하는지의 여부를 좀 더 주의깊게 살필 수 있습니다.
생물·생명
Q. 복제인간을 정말로 만들 수 있는건가요?
현재 주로 시행되는 동물복제 방법은 복제하고자하는 동물의 체세포를 채취하여 핵을 추출하고,같은 종의 암컷에서 난자를 채취 한 후 난자에서 핵을 제거하고, 복제하고자하는 동물의 체세포를 삽입하여 핵 치환을 합니다.이렇게 핵치환된 난자를 암컷의 자궁에 착상시켜 임신 후 출산하게 됩니다.이렇게 출산한 동물은 복제동물과 동일한 유전자를 가진 동물입니다.이론상으로는 같은 방법으로 인간 복제도 가능할 것으로 보입니다.하지만 이 방법으로 복제를 하는 것에는 여러가지 한계가 있습니다.우선 복제대상과 복제되어 태어난 동물은 나이가 많이 차이가납니다.또 세포 내에는 미토콘드리아가 있는데, 미토콘드리아는 자체의 유전물질을 가지고 있습니다. 미토콘드리아는 난자로만 전달되기 때문에 엄마에게서 아이로 전달됩니다.복제를 위해 체세포는 추출하였지만 사용한 난자는 대리모의 난자이기 때문에, 복제된 대상과 미토콘드리아의 유전자는 다릅니다.또 세포에는 세포의 수명을 결정하는 텔로미어와 같은 여러 기작이 있습니다.복제대상에서 추출한 체세포는 이미 여러 분열을 거쳐 수명이 짧아져 있는 상태입니다. 핵치환 후 다시 태어난 동물의 텔로미어 길이가 발생과정에서 회복되는지의 여부는 알지 못하지만 복제된 동물의 수명은 다른 같은 종에 비해 일반적으로 짧습니다. 또 유전자의 발현이 조절되는 다양한 후성유전학적 기작이 있는데, 유전자가 같더라도 발현되는 양상이 조절되어 차이가 생기며 이는 동일 유전자를 가진다해도 외형이나 기능에 차이를 유발합니다.
생물·생명
Q. 고래가 죽으면 내장이 튀어나오는 이유?
생물이 죽으면 미생물 등에 의해 사체가 분해되며 썩게되고그 과정에서 다량의 기체가 발생합니다.고래가 죽어도 마찬가지로 썩기 시작합니다.보통 많은 생물들의 내장에 수분이 많고 세균이 많으며, 피부와 같은 기관보다는 조직이 무르기 때문에 내장과 내부 기관이 먼저 썩기 시작합니다.고래도 내장이 먼저 썩기 시작하며 이 때 다량의 가스가 발생합니다.고래의 피부층은 매우 두꺼운 편입니다.때문에 내부에서 발생한 가스가 밖으로 잘 배출되지 못합니다.그래서 내부어 축적되며 압력이 증가하다 결국 풍선이 터지듯 폭발하여 배출됩니다.때문에 죽은 고래 사체에 일부러 구멍을 뚫어 가스를 배출시켜 폭발을 방지하기도 합니다.
생물·생명
Q. 비타민D 합성을 위한 햇볕 쬐기 질문드립니다
비타민 D의 합성을 위해서는 피부가 자외선에 노출되어야 합니다. 그래서 그늘에 있으면 비타민 D 생성이 잘 되지 않습니다.우리 몸에서 자외선에 의해 비타민 D가 합성되는 양은 햇빛에 노출되는 피부 면적, 썬크림 사용 유무, 날씨, 계절, 위도, 고도 등 다양한 영향을 받습니다.썬크림을 바르면 자외선이 차단되기 때문에, 비타민 D합성 효율이 낮아집니다.보통 팔 다리를 내놓고 10~20분 정도 빛을 쬐면 필요한 비타민 D를 충분히 얻을 수 있다고 합니다.그래서 낮 동안 계속 실내에 있는 것이 아니라면 일상생활 중 자연스럽게 보충될 수 있습니다.만약 비타민 D가 부족하다고 느낀다면 영양제를 통해 보충 할 수 있습니다.하지만 비타민 D는 지용성 비타민으로 몸에 축적될 수 있는 호르몬이기 때문에 과다 섭취시 칼슘 축적이나 결석발생 등의 부작용이 일어날 수 있습니다.그래서 하루 필요량을 적절히 계산하여 섭취하는 것이 좋습니다.
생물·생명
Q. 전자렌지가 돌아갈 때 전자렌지 앞에서 있으면 안 좋은 이유에 대해 증명이 된 것이 있나요
전자렌지 앞에 서있으면 몸에 좋지 않다는 말은 증명된 것이 없습니다.특정 진동수의 마이크로파는 물분자와 공명하여 물분자의 물의 온도를 급속도로 올릴 수 있습니다.실제로 전자렌지에서 음식을 데우는 파장은 이런 마이크로파입니다. 마이크로 파는 파장이 길어 금속을 투과하지 못합니다.전자렌지는 금속으로 둘러싸여 있고 앞쪽의 문은 장착된 금속판이 마이크로파의 누출을 차단합니다. 다만 전자렌지도 전기를 사용하는 가전제품으로 작동시 전자파를 발생시킵니다.이런 전자파는 전자렌지 바로 근처에서 가장 높게 측정됩니다.인체에 유해한 것은 아니며 대신 노출되는 동안 TV나 스마트폰과 같은 전자기기에서 통신장애를 일으킬 수 있습니다. 그래서 전자렌지가 작동 중일 때 근처에서 스마트폰으로 통화가 잘 안되는 현상이 발생할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 나무가 썩는 이유는 벌레때문인가요??
나무가 썩는 주된 원인은 미생물과 곰팡이 같은 균류입니다.자연계에서 죽은 생물은 미생물과 곰팡이에 의해 분해되어 순환되는 과정을 거칩니다.목재는 죽은 나무이기 때문에 미생물과 곰팡이에 대한 능동적인 방어 기작이 없습니다.습한 환경과 따뜻한 온도는 목재를 썩게 하는 미생물과 곰팡이가 잘 자랄 수 있는 환경을 제공합니다.곰팡이와 목재에 있는 성분을 영양원으로 삼는 여러 균들이 목재를 소화시키면서 부식시킵니다.목재를 최대한 썩지 않게 하는 가장 쉬운 방법은 목재를 최대한 건조하게 유지하는 것입니다.목재를 먹는 벌레들은 목재가 썩는 속도를 과속화 할 수 있습니다.벌레들이 목재를 먹어 소화시켜 공간을 만들 수 있습니다.빈 공간으로 공기가 통하기 시작하면, 목재를 분해하는 미생물과 곰팡이의 성장이 더 빠르게 일어납니다. 또 벌레들의 사체와 배설물이 더 많은 영양분을 공급할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 위장은 많이 먹으면 늘어나기도 하나요??
위는 많은 주름과 높은 탄력성이 있어 과식을 하게되면 크기가 커지는 것처럼 보입니다.하지만 과식을 한다고 해서 위 자체의 크기가 커지지는 않습니다.실제로 많이 먹는 사람과 소식하는 사람의 위의 크기는 크게 차이나지 않는다고 합니다.성장기 동안은 위 자체의 크기가 커집니다. 하지만 성장기가 끝나면 위 자체의 크기는 거의 고정됩니다.보통 공복 상태일 때 50ml 정도의 공간이 비어있지만, 식사시 1.2~1.4L 정도로 공간이 늘어날 수 있습니다.하지만 다시 공복상태로 돌아가면 용적이 원래대로 돌아갑니다. 음식을 많이 먹을 수 있는 원인은 호르몬의 영향이 큽니다. 식사시 20분정도가 지나면 렙틴이 분비되어 배가 부르다는 느낌을 받습니다. 그래서 보통 식사를 멈추게 됩니다.많이 먹는 것을 계속 반복하다 보면 렙틴의 분비량도 증가하지만 동시에 랩틴 민감도도 내려가게 됩니다.랩틴에 대한 민감도가 내려가게 되면 배부름을 잘 느끼지 못하게 되어 많은 양의 음식을 먹게 됩니다.이는 비만의 원인이 될 수 있습니다.이런 경우 식이조절을 통해 랩틴에 대한 민감도를 회복할 수 있습니다.