안녕하세요
생물·생명
Q. 사람의 머리카락이 많이 빠지는 이유를 알려주세요!
간단히 말해 머리카락의 생장주기 때문입니다.머리카락을 포함하여 사람의 털은 평생 자라지 않고 성장기와 퇴행기, 휴지기 3단계를 거치고 빠지게 됩니다.그런데 사람의 경우 몸에 난 각각의 털이 다른 성장 주기를 가지고 있기 때문에, 마치 털갈이를 하는 동물처럼 한꺼번에 털이 빠지지 않고 매일 조금씩 빠지는 것입니다. 즉, 머리카락도 저마다 다른 성장주기를 가지고 있어 어떤 머리카락은 성장기인 반면 어떤 머리카락은 휴지기를 거쳐 빠지는 중일 수 있는 것입니다.그래서 하루에 약 50~100개 정도의 머리카락이 빠지는 것은 정상적인 범위로 알려져 있습니다.
생물·생명
Q. 인공장기가 정말로 성공 할 수 있을까요??
말씀하신대로 인공장기에서 염증과 거부반응은 현재 가장 큰 난제입니다.하지만 많은 과학자들이 이 문제를 해결하기 위해 끊임없이 노력하고 있으며, 인공장기의 성공 가능성은 매우 높다 할 수 있습니다. 현재 연구는 생체적합성 소재 개발과 3D 바이오프린팅, 그리고 줄기세포를 활용한 재생의학에 집중되어 있습니다. 이 기술들은 인체가 이식된 장기를 자신의 것으로 인식하게 하고, 염증과 거부 반을을 없애는 것을 목표로 하는 것이죠.물론, 상용화까지는 비용은 물론 윤리적 문제 등 해결해야 할 부분이 많기는 하지만 기술 발전 속도를 고려할 때, 머지않아 인공장기 기술은 의료 부분에서 가장 획기적인 부분이 되지 않을까 생각합니다.
생물·생명
Q. 산책하다 발견한 개구리?? 이름이 뭘지 궁금해요
먼저 이 동물은 개구리가 아닌 두꺼비입니다.두꺼비는 피부가 울퉁불퉁하고 사마귀처럼 생긴 돌기가 많은 반면 개구리는 매끄럽고 축축한 피부를 가지고 있습니다.특히 두꺼비는 사진에서처럼 다리가 짧고 튼튼해서 말씀하신대로 뛰기보다는 기어 다니거나 천천히 걷는 편입니다. 개구리는 뒷다리가 훨씬 긴 편이죠.
생물·생명
Q. 유전자 편집 기술은 윤리적으로 어디까지 허용되고 있나요?
먼저 유전자 편집 기술의 윤리적 허용 범위는 크게 체세포 편집과 생식세포 편집으로 나눌 수 있습니다.현재로선 질병 치료 목적의 체세포 유전자 편집은 어느정도 허용되는 추세이지만, 생식세포 유전자 편집은 엄격하게 규제되거나 금지되고 있습니다.즉 허용되는 부분은 유전 질환이나 암과 같은 심각한 질병을 치료하기 위한 것으로, 편집된 유전적 변화가 다음 세대로 유전되지 않기 때문에 윤리적 논란이 상대적으로 적기 때문이죠.반면 생식세포 유전자 편집은 정자나 난자 또는 배아의 유전자를 편집하여 그 변화가 후대까지 유전되게 만들기 때문에 기술의 안전성 불확실성은 물론 여러가지 심각한 윤리적 문제를 야기하기 때문에 엄격하게 규제하거나 금지하는 것입니다.
생물·생명
Q. RNA 전사 과정에는 DNA 복제와는 달리 부가적인 단백질이 필요 없는 이유가 무엇인가요?
DNA 복제 과정과 달리 RNA 전사 과정에 부가적 단백질이 필요 없는 이유는, RNA 중합효소 자체가 DNA 복제의 헬리카아제나 프라이머제, DNA 중합효소, 리가아제 등 여러 효소의 역할을 모두 수행하기 때문입니다.DNA 복제는 세포 분열을 위해 DNA 전체를 복제하는 과정이기 때문에 정교하면서도 정확해야 하죠.그래서 이 과정은 헬리카아제가 DNA 이중 나선을 풀고, 프라이머제가 시작점을 만들며, DNA 중합효소가 새로운 가닥을 합성하고, 리가아제가 조각들을 연결하는 등 여러 효소가 필요합니다.반면, RNA 전사는 특정 유전자 부위의 정보만 RNA로 옮기는 과정입니다. DNA 복제에 비해 단순하면서도 높은 정교함을 요하는 것은 아니죠.그래서 RNA 중합효소라는 단일 효소가 DNA 이중 나선을 풀고, 프라이머 없이도 전사를 시작하며, RNA를 합성하는 모든 역할을 담당하게 됩니다. 즉, RNA 중합효소의 여러가지 기능 때문에 DNA 복제와 같은 복잡한 보조 단백질들이 필요 없는 것입니다.
생물·생명
Q. 원핵생물의 DNA 복제 과정에서는 진핵생물처럼 한계가 존재하지는 않나요?
원핵생물의 DNA 복제 과정은 진핵생물과 달리 한계가 존재하지 않습니다.이는 원핵생물의 DNA 구조적 특성 때문입니다.원핵생물은 보통 원형의 염색체를 가지고 있습니다. 이런 원형 DNA는 진핵생물의 선형 DNA와 달리 말단 부위가 존재하지 않기 때문에 복제 과정에서 말단이 짧아지는 문제가 발생하지 않는 것이죠.
생물·생명
Q. 적혈구 빈혈증이 말라리아에 저항성을 가진 이후에 무엇인가요?
말라리아 원충은 적혈구 내에서 증식합니다.그런데 겸형 적혈구는 산소 농도가 낮아지면 낫 모양으로 변형되는데, 이 과정에서 적혈구 내부 환경이 불안정해지고, 원충이 필요로 하는 영양분이 부족해지거나 대사 과정이 방해를 받게 됩니다. 그래서 원충이 자라기 어렵게 됩니다.또한 낫 모양으로 변형된 적혈구는 정상 적혈구보다 더 빨리 파괴되어 비장에서 제거됩니다.특히 말라리아 원충이 감염된 적혈구는 이런 현상이 더 심하게 나타나게 되고 결과적으로 원충이 번식하고 확산되기 전에 감염된 적혈구 자체가 몸에서 제거되어 병의 진행을 막는 결과를 가져오는 것이죠.게다가 말라리아의 합병증 중 하나는 감염된 적혈구가 뇌와 같은 중요한 장기의 모세혈관 벽에 달라붙어 혈액 흐름을 막는 것입니다. 그런데, 겸형 적혈구는 이러한 부착력이 약하기 때문에 혈관 폐쇄로 인한 합병증도 줄어들게 됩니다.결론적으로 겸형 적혈구 빈혈증 유전자는 말씀하신대로 한편으로는 빈혈을 유발하지만, 또 다른 한편으로는 말라리아가 만연한 지역에서 생존율을 높이는 장점이 된 것이죠.
생물·생명
Q. 우리나라에도 산양이 야생에서 살아가고 있네요
결론부터 말씀드리면 산양은 우리나라의 대표 토종 야생 동물 중 하나로, 오래전부터 한반도에서 살아왔습니다.산양은 주로 강원도 설악산이나 비무장지대(DMZ) 인근, 그리고 경북 울진, 봉화 등 백두대간의 험준한 산악 지대에 서식하는 것으로 알려져 있습니다. 과거 무분별한 남획과 서식지 파괴로 개체수가 급감하며 멸종 위기에 처하기도 했지만, 보호 노력 덕분에 최근에는 개체 수가 조금씩 회복되는 추세입니다.그리고 말씀하신 문경에서 산양이 발견되었다는 것은 그만큼 서식지가 확장되고 있다는 신호로 볼 수 있죠.
생물·생명
Q. DNA 리가아제와 중합효소는 어떤 점에서 다른가요?
결론부터 말씀드리면 DNA 중합효소는 새로운 DNA 가닥을 합성하는 역할을 하고, DNA 리가아제는 끊어진 DNA 가닥을 연결하는 역할을 합니다.좀 더 자세히 말씀드리면 DNA 중합효소는 새로운 DNA 가닥을 합성하는 주된 역할을 합니다. 주형 가닥을 따라 뉴클레오타이드를 하나씩 추가하여 DNA 사슬을 길게 늘리죠.반면에, DNA 리가아제는 DNA 가닥의 끊어진 부분을 연결하는 역할을 담당합니다.특히, DNA 복제 시 지연 가닥에서 만들어지는 짧은 DNA 조각들을 서로 이어 붙이는 데 필수적입니다.
생물·생명
Q. 초파리가 눈에 알을 낳는다는데 목속에도 낳나요?
무엇보다 먼저 초파리가 사람 눈에 알을 낳거나, 몸 안에 들어가서 유충이 장기를 파먹는 일은 발생하지 않습니다.우리가 흔히 보는 초파리는 부패한 과일이나 음식물 쓰레기에 알을 낳습니다. 초파리 유충은 이 부패한 유기물을 먹고 자라는데, 사람의 몸은 초파리가 알을 낳고 유충이 자라기에 적합한 환경이 아닙니다.또한 사람의 눈은 눈물이나 면역체계 등으로 외부 물질을 방어하는 기능이 뛰어나고, 결막염 같은 염증 반응을 일으키는 세균이 아닌 이상 초파리가 알을 낳고 유충이 부화하기는 매우 어렵습니다.만약 초파리가 음식물과 함께 우연히 입으로 들어가더라도 위산 등 강력한 소화 효소에 의해 죽게 되며 기관지나 식도에 알을 낳고 기생하는 일은 불가능합니다.그리고 파리 유충이 살아있는 척추동물의 몸에 기생하여 조직을 파먹고 사는 질환을 '구더기증'이라고 합니다.그런데 모든 파리가 구더기증을 유발하는 것은 아닙니다. 주로 쇠파리(Bot flies), 쉬파리(Flesh flies) 등 일부 파리 종이 동물의 상처 부위나 피부에 알을 낳아 구더기증을 일으킵니다. 사람에게도 드물게 발생하지만, 이는 대개 위생 환경이 매우 열악한 곳에서 나타나며, 일반적인 환경에서는 거의 발생하지 않습니다.결론적으로, 초파리가 사람의 눈이나 몸 내부에 알을 낳아 실명시키거나 몸을 파먹는다는 것은 근거 없는 이야기입니다.