안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
생물·생명
Q. 인간의 노화와 텔로미어는 무슨 관련이 있나요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.텔로미어는 염색체의 말단에 위치한 특정한 염거서열이 반복되어 이어진 구조입니다.세포가 분열 할 때 유전자를 복제해야 하는데DNA를 복제하는 원리 때문에 끝부분이 완전히 복사되지 않고 조금씩 유실됩니다.어떤 형질을 암호화하고 있는 DNA서열이 유실되면 안되기 때문에아무런 형질을 암호하하지 않는 텔로미어가 서열의 끝부분에 위치해 대신 유실됩니다.그 결과 세포 분열 횟수가 늘어날 수록 텔로미어가 짧아집니다.텔로미어가 대부분 소실되면 세포는 더이상 분열할 수 없습니다.이로인해 여러가지 노화의 현상이 일어납니다.특정 세포는 텔로미어를 다시 늘릴 수 있는 효소를 많이 갖기도 합니다.이 효소를 '텔로머라아제'라고 하는데 줄기세포 처럼 무한정 분열할 수 있는 세포에서 많이 발현됩니다.
생물·생명
Q. 생물다양성 보존의 중요성과 현 상황에 대해 질문드립니다.
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.생태계를 구성하는 많은 생물들은 서로 밀접한 관계를 가지고 있습니다.포식과 섭식 관계에 있어 먹이사슬을 이루는 종들도 있고, 공생관계 혹은 기생관계를 유지하기도 합니다.생물다양성이 잘 보존되어 있을수록 생태계는 안정적으로 유지됩니다. 종은 다른 종에게 영향을 미치며, 생태계 내의 생물이 다양할 수록 한 종에게 이상이 생겼을 때 일어나는 변화를 회복하기 쉽습니다.생태계의 종들은 생물에게만 영향을 미치지 않고 지구의 환경에 영향을 미칩니다.식물의 광합성 뿐만아니라, 여러 거대 동물들이 탄소고정에 미치는 역할, 수질정화역할 등 생태계의 균형이 깨졌을 때 이런 환경요소들도 영향을 많이 받게됩니다. 생물다양성 보존은 생명의 중요성과 생태계 유지의 관점에서도 중요하지만 궁극적으로 지구상의 생물들이 생존하기에 적합한 환경을 유지한다는 점에서 중요합니다.
생물·생명
Q. 코로나 19 진단 키트 원리 알려주세요.
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.코로나 19 진단키트는 면역크로마토그래피법을 사용합니다.면역반응과 크로마토그래피 원리를 합친 말입니다.크로마토그래피는 여러 물질이 섞인 용액(이동상)을 종이, 분필 , 천(고정상)같은 곳에 흡수시킬 때 모세관 현상에 의해 번지면서 각 물질의 이동 속도 차이 때문에 물질들이 분리되는 현상을 이용한 방법입니다.면역반응은 항원항체반응을 말한 것으로 특정 항원에 특정 항체만 결합하는 반응입니다.코로나19 진단키트에 검체를 떨어뜨리면 크로마토그래피 원리에 의해 시료가 반대편으로 흘러갑니다.시작부분에 라벨(색을 내는)이 붙은 항체가 항원(코로나19바이러스 단백질)에 결합합니다.둘이 항원-항체 복합체를 형성한 채로 계속 흘러가게 되는데 테스트라인에 부착되어있는 항체에 이 항원-항체 복합체의 코로나단백질 부분이 결합하면서 잡혀 키트에 붉은 선이 나타납니다. 테스트 라인 다음에는 컨트롤 라인이 있으며 이는 라벨항체에 결합하는 항체가 붙어있습니다.라벨 항체가 정상적으로 존재했는지 테스트가 정상적으로 진행된 것인지 확인하는 라인입니다.
생물·생명
Q. 세포내공생설의 과학적 근거는 무엇인가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.미토콘드리아와 엽록체의 특징에서 근거를 찾을 수 있습니다.미토콘드리아와 엽록체는 각자 세포와는 독립적인 유전물질을 가집니다.그리고 세포의 세포분열 주기와 상관없이 독립적으로 분열하여 수를 늘릴 수 있습니다.또 구조적으로 이중막으로 되어있다는 점도 근거가 될 수 있습니다. 미토콘드리아와 엽록체는 세포내의 막을가진 세포소기관인 골지체나 소포체 등과 달리 두겹의 막을 가집니다.세포가 외부의 물질을 세포 내로 가져올 때(혹은 섭식할 때) 세포막으로 덮어감싸면서 소포체안에 가두어 가져옵니다.세포질과 외부물질을 서로 격리한체 유지하는 것 입니다. 미토콘드리아와 엽록체의 기원이 되는 세포를 다른 세포가 섭식하면서 막으로 감싸 세포 안으로 가져왔을 것이므로미토콘드리아와 엽록체가 두겹의 막을 갖는 것이 설명됩니다.
생물·생명
Q. 골뱅이를 버리는 나라가 영국인가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.골뱅이를 먹는 나라는 세계에서 한국이 유일합니다.영국, 아일랜드, 노르웨이의 북해에는 골뱅이가 많은데 이곳의 사람들은 골뱅이를 먹지 않습니다.여기서 잡히는 골뱅이는 대부분 한국으로 수출되고 있습니다.전 세계에서 생산량의 8~90%가 한국에서 소비된다고 합니다. 먹지 않고 버리게 되는 골뱅이를 수출하여 돈을 벌 수 있고, 한국은 자국의 골뱅이 공급량 만으로는 수요를 충족시킬 수 없는 상황이므로 서로 윈윈이라고 할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 머리 통째 이식수술이 가능한건가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.머리 이식은 이론적으로 가능하지만 수술의 위험성에 의해 아직 사람에게 시도되지는 않았습니다.머리와 몸을 잇는 혈관과 근육 그리고 신경다발들이 완벽히 연결된다면 다른 장기가 이식되어 기능하는 것처럼 기능할 수 있습니다. (면역 거부반응이 없을 때)이미 개나 쥐같은 동물의 경우 1900년대부터 시도되어왔습니다. 사람에게는 시도되지 않았지만 원숭이를 비롯한 동물들에게는 실험되었고 원숭이의 몇몇 경우는 성공 했다고 합니다. 또한 시신을 사용한 수술에도 이식과정을 성공했다고 합니다.머리이식 수술에서 가장 난관이 되는 것은 수많은 신경다발을 어떻게 정확하고 빠르게 연결할 것인가 입니다.혈관과 근율이 잘 연결되더라도, 신경다발이 제대로 연결되지 않으면이식 후 몸이 마비될 수도 있으며, 자율신경계 조절이 되지 않아 사망할 수도 있습니다. 또 분리 후 빠르게 연결하지 않으면 결국 세포가 죽으면서 이식은 실패할 것 입니다. 이론적으로 가능하다고 해도 매우 난이도가 높은 수술이며, 실패할 경우의 리스크가 너무 높기 때문에 실제로 언제 사람에게 시도되고 성공사례가 생길지는 미지수 입니다.
생물·생명
Q. 하루살이는 24시간 안에 죽게 되는거면 알은 어떻게 낳는건가요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.하루살이 성충은 정말 하루만(진짜 짧으면 4시간) 사는 경우도 있지만 일반적으로 2~3일 길면2주까지 생존하기도 합니다. 입이 없기 때문에 무언가를 먹을 수도 없고 먹을 필요도 없습니다.(수명이 너무 짧으므로)그래서 성충이 되면 오직 짝짓기만이 목표가 됩니다.하루살이는 보통 한마리씩 관찰되기 보다는 수많은 무리가 관찰되는 경우가 많습니다.이들은 짝짓기 상대를 찾아 짝짓기를 하기 위해 모여있습니다. 다른 몇몇 곤충들 처럼 아주 먼 거리로 짝을 만나러 가지는 않습니다.짝짓기를 통해 수컷의 정액과 암컷의 알이 만나 수정되며,짝짓기 후에 수컷은 죽고, 암컷은 물에 알을 낳은 후 죽습니다.
생물·생명
Q. 미생물활용 사례와 원리에 대해서 알려주세요.
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.미생물은 활용처가 매우 많습니다.쉽게 수가 늘어나며 여러 물질을 생산하거나 반대로 분해하는 능력이 우수해서 다양한 곳에 다양한 미생물이 이용됩니다.성장호르몬, 인슐린, 비타민 등의 물질들을 만드는데 사용되기도 합니다. 특정 물질을 만들 수 있는 유전자를 미생물에 이식하고 이들을 증식시켜서 원하는 물질을 대량으로 얻을 수 있습니다.전통적으로 미생물은 발효식품의 생산에 사용되어 왔습니다. 유산균을 사용해 우유에서 요구르트를 만들거나, 김치를 발효시키는 것은 아주 오래전부터 사용하던 방법입니다.미생물의 활발한 분해능력을 사용해 음식물 쓰레기나 플라스틱을 분해할 수 있습니다. 늘어나는 플라스틱의 처리 문제때문에 플라스틱 분해 미생물의 필요성이 증가했고, 플라스틱을 분해하는 여러 미생물을 발견했습니다.
생물·생명
Q. 얼룩말은 왜 길들이기 어렵다고 하나요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.얼룩말은 성격이 매우 예민하며 등에 사람을 태우려는 많은 시도가 있었지만 대부분 실패했습니다. 호전적인 성격으로 포식자와 싸우기도 하며 다른 동물에게 피해를 주기도 합니다.또 말에 비해 체구가 적고 머리가 커서 속도가 느려며,(또 이미 말을 길들여서 타고 다녔기에) 고기 역시 너무 맛이 없어서 가축화에 대한 필요성이 낮았다고 합니다. 얼룩말의 성격과 가축화 했을 때의 이득이 낮다는 점이 얼룩말을 길들이지 않은 이유로 생각됩니다.
생물·생명
Q. 모기는 알에서 부화해서 성충까지 그 기간은 어느정도 걸리나요?
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.모기의 종과 기온에 따라 약간씩 차이가 있지만,알이 태어난 후부터 1~2일 후면 부화하여 모기의 유충인 장구벌레가 나옵니다.장구벌레는 약 2주정도 지나면 번데기가 되며 번데기는 하루가 지나면 모기 성충이 됩니다.그래서 약 15일 근처의 생활사 기간을 소요한다고 볼 수 있습니다.