Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. DNA와 RNA의 차이점은 무엇이며, 그들이 수행하는 주요 기능은 무엇인가요? 또한, 유전자 발현 과정에서 DNA와 RNA는 각각 어떤 역할을
안녕하세요. DNA와 RNA는 모두 유전 정보를 저장하고 전달하는데 중요한 역할을 하는 뉴클레오티드 연쇄입니다. 그러나 이들은 구조적 차이와 기능적 차이를 가지고 있습니다. DNA(디옥시리보핵산)는 유전 정보의 안정적인 저장소로서 기능하며, 이중 나선 구조를 갖습니다. 각 나선은 디옥시리보스라는 설탕과 인산 그룹으로 구성된 골격에 염기가 부착된 형태로 이루어져 있습니다. 염기는 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 티민(T)의 네 가지로, 티민은 RNA에서는 우라실(U)로 대체됩니다. 반면, RNA(리보핵산)는 단일 나선 구조를 가지며, 세포 내에서 유전 정보의 사용에 직접적으로 관여합니다. RNA는 주로 단백질 합성과정에서 중요한 역할을 수행하는데, 메신저 RNA(mRNA)는 DNA의 유전 정보를 리보솜으로 전달하고, 리보솜 RNA(rRNA)는 단백질 합성의 장소를 제공하며, 전달 RNA(tRNA)는 아미노산을 리보솜으로 운반하여 실제 단백질 체인을 구성합니다. 유전자 발현 과정에서 DNA는 유전 정보의 원본으로서 기능하며, 이 정보는 전사(transcription) 과정을 통해 mRNA로 복사됩니다. mRNA는 이후 translation 과정에서 아미노산으로 구성된 단백질로 전환됩니다. 이 과정에서 tRNA가 각 아미노산을 올바른 순서로 리보솜에 전달하여 단백질을 합성하는데 기여합니다. 이러한 유전자 발현 메커니즘을 폭 넓게 접하고 싶다면 Molecular Biology of the Cell (Alberts er al.)과 같은 문헌을 추천드립니다. 제가 종종 추천드리는 책입니다. 세포의 분자적 메커니즘을 이해하는데 도움이 됩니다.
Q. 생물학에서 세포의 구조와 기능은 무엇이며, 세포의 주요 구성 요소는 어떤 것들이 있나요? 또한, 세포 분열의 과정은 어떻게 이루어지며, 그 과정
안녕하세요. 세포의 구조와 기능에 대한 설명은 세포생물학의 근본적인 이해를 필요로 합니다. 세포는 생명체를 구성하는 기본 단위로, 다양한 구조적 요소와 복잡한 기능을 통해 생명 현상을 유지합니다. 세포의 핵심 구성 요소로는 핵, 세포질, 세포막이 있으며, 각 요소는 생명 유지에 필수적인 다양한 기능을 수행합니다. 핵은 세포의 유전 정보를 담고 있는 DNA를 포함하고 있으며, 유전자의 발현을 통해 세포의 기능과 분화를 조절합니다. 세포질은 수많은 세포 소기관들이 위치하는 곳으로, 이곳에서 에너지 생성, 단백질 합성, 물질의 분해 및 합성 등의 생화학적 반응이 일어납니다. 세포막은 지질 이중층으로 구성되어 있으며, 세포 내외부 환경을 구분하고 물질의 이동을 조절하는 중요한 기능을 담당합니다. 세포 분열 과정은 생물의 성장과 복제, 조직의 손상 회복 등에 코어한 역할을 합니다. 세포 분열은 크게 미토시스와 메이오시스로 나눌 수 있으며, 여기서 미토시스는 체세포의 분열로 동일한 유전 정보를 가진 두 개의 딸 세포를 생성합니다. 미토시스는 전기, 중기, 후기, 말기로 구분되며, 각 단계에서는 염색체의 정렬과 분리, 세포 구성 요소의 분배가 체계적으로 이루어집니다. 이러한 세포의 구조와 분열 과정에 대한 자세한 설명을 심도있게 접하고 싶다면 Molecular Biology of the Cell (Alberts et al.)과 같은 문헌을 추천드립니다. 여기서 세포의 구조와 기능, 세포 분열 과정에 대해 심층적으로 설명하고 있습니다.
Q. 자석의 힘중에서 척력과 반자성의 특징은 같은 개념인가요?
안녕하세요. 자석의 힘에 대해 이해하는데 필요한 척력과 반자성의 개념은 서로 다릅니다. 척력은 자석이 동일한 극끼리 서로 밀어내는 현상을 의미하며, 자석의 기본적인 성질 중 하나입니다. 반면, 반자성은 자성의 한 종류로, 외부 자기장이 작용할 때 그 자기장을 약하게 반대하는 방향으로 반응하는 물질의 성질을 나타냅니다. 반자성 물질은 자체적으로 자기 모멘트를 거의 갖지 않으며, 외부 자기장에 의해 임시적으로 작은 자기 모멘트가 유도되어 외부 자기장을 약하게 상쇄합니다. 이러한 성질은 주로 전자의 스핀과 궤도 운동에 의한 자기적 효과로 설명될 수 있습니다. 자성 물질의 다른 두 종류인 강자성과 상자성에 대해서도 설명드리자면, 강자성 물질은 자기장을 강하게 유도하며, 자기장이 제거된 후에도 일벙 부분의 자기성을 유지하는 성질을 갖습니다. 이러한 물질들은 강력한 영구자석으로 널리 사용됩니다. 상자성 물질은 외부 자기장이 존재할 때만 자기 모멘트를 갖고, 그 자기장의 방향으로 강회되는 성질을 가지고 있어, 자기장을 제거하면 그 자성도 사라집니다. 이러한 자성의 특성을 폭넓게 접하고 싶으시다면 university Physics with Modern Physics (Young & Freedman)과 같은 문헌을 추천드립니다. 자석의 척력과 반자성, 강자성 및 상자성의 다양한 자성 현상을 분석하고 설명하는데 중점을 둔 책입니다.
Q. 희귀 질환 치료제 개발을 위해서 전세계적으로 협력을 한다고 하던데 현황은 어찌 되나요?
안녕하세요. 전세계적으로 희귀 질환 치료제 개발을 위한 협력이 활발히 이루어지고 있습니다. 특히 희귀 질환 치료제 개발을 위한 여러 글로벌 이니셔티브와 연구 프로젝트가 진행중입니다. 유럽에서는 European Rare Diseases Research Alliance (ERDERA)가 주관하는 2025 Joint Transnational Call for Proposals를 예정하고 있습니다. 이 프로그램은 유럽 및 국제적인 연구 팀들이 희귀 질환에 대한 전임상 치료 연구에 참여하도록 독려하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이를 통해 소분자 및 생물학적 제제를 이용한 치료법 개발이 이루어질 예정입니다. 또한, 희귀 질환 연구 및 치료 개발을 위한 국제적 협력의 일환으로, RE(ACT) Congress와 International Rare Diseases Research Consortium (IRDiRC)이 공동으로 주최하는 회의가 2025년 벨기에 브뤼셀에서 개최될 예정입니다. 이 행사는 진단, 치료법 개발, 정책 개발에 있어 혁신을 도모하고, 다양한 이해관계자들 간의 협력을 강화하기 위해 마련되었습니다. 이러한 노력들은 희귀 질환을 가진 환자들에게 실질적인 치료 옵션을 제공하고, 그들의 삶의 질을 향상시키기 위한 글로벌 협력의 중요성을 강조하고 있습니다. 연구와 개발의 글로벌 네트워크 구축을 통해, 희귀 질환 치료제 개발에 필요한 자원과 지식이 공유되며, 이는 전 세계적으로 환자들에게 도움을 줄 수 있는 치료법과 기술의 발전을 촉진하고 있습니다.
Q. 물속에 총을쏘면 총알이 얼마나 나가나요?
안녕하세요. 물속에서 총을 쏠 경우, 총알의 거리는 공기 중에서 쏠 때보다 훨씬 짧게 됩니다. 이는 물의 밀도가 공기보다 약 800배 더 높기 때문입니다. 물은 매우 높은 저항을 제공하므로 총알은 발사되자마자 급격히 속도가 줄어들게 됩니다. 물속에서 총알의 거리는 총알의 종류, 속도 및 총의 종류에 따라 달라질 수 있습니다. 일반적으로, 대부분의 소총이나 권총 총알은 물속에서 2~3미터 이상 진행하기 어렵습니다. 예컨데, 고속으로 발사되는 소총 총알도 물속에서는 몇 미터 후에 크게 속도가 줄어들어 효과적인 사정거리가 매우 제한적이 됩니다. 특히 고속으로 움직이는 총알일수록 물에 의한 저항이 더 크게 작용하여, 물속에서는 총알의 형태가 손상되거나 방향이 급격히 바뀌기도 합니다. 이러한 현상은 물의 점성과 내부 마찰 때문에 발생합니다.