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생물·생명
Q. 루푸스 (SLE, 전신홍반루푸스) 치료 아이디어
말씀하신 대로 루푸스병은 자가 면역 질환으로, 면역 체계가 자신의 세포와 조직을 공격하는 질환입니다. 그리고 말씀하신 방식을 요약해보면 자가 항원을 이용하여 결함 있는 면역 세포를 표적하고 치료하는 방식으로 보이는데, 이론적으로는 가능성이 있습니다. 그러나 루푸스병은 다양한 자가 항원에 의해 발생할 수 있으므로, 모든 환자에게 적용 가능한 단일 자가 항원 백신을 개발하는 것은 어려울 수 있습니다. 즉, 개인별 맞춤형 치료가 필요할수 있어 비용이 매우 높을 것으로 보입니다.게다가 자가 항원 백신이 결함 있는 면역 세포만을 정확하게 표적하고, 정상적인 면역 세포에는 영향을 미치지 않도록 하는 것이 중요합니다.특히 말씀하신 AIRE 유전자 문제로 크리스퍼 유전자 가위를 사용한 치료는 아직 연구가 더 필요하며, 완벽하게 검증된 방법은 아닙니다.결론적으로 말씀하신 방법은 루푸스병 치료에 대한 새로운 가능성이 될 수는 있겠지만, 실제 적용을 위해서는 더 많은 연구와 검증이 필요합니다.
생물·생명
Q. 횡격막 수축하는 이유 과학적으로 아직 발켜내지 못
사실이 아닙니다. 횡격막의 수축은 이미 과학적으로 잘 규명된 현상입니다.먼저 뇌의 호흡 중추에서 시작된 신경 신호가 횡격막 신경을 통해 횡격막 근육으로 전달됩니다. 그리고 신경 신호는 횡격막 근육 섬유를 자극하여 수축을 일으키고, 횡격막이 수축하면서 아래로 내려가며 이로 인해 흉강의 부피가 증가합니다. 흉강의 부피가 증가하면 내부 압력이 감소하게 되는데 흉강 내부의 압력이 대기압보다 낮아지면서 공기가 폐로 들어오게 되는 것입니다.다만, 딸꾹질과 같은 비자발적인 횡격막 수축에 대해서는 아직 정확히 밝히지는 못했습니다.
생물·생명
Q. 식물들이 평균기온 영하 63도의 조건에서 살아남을 수 있나요?
결과부터 말씀드리면 영하 63도라면 일반적인 식물들이 생존하기 어렵습니다.하지만, 일부 특수한 식물의 경우 해당 온도에도 적응하여 살아남을 가능성은 있습니다.대표적으로 남극의 일부 지역에서는 이끼류, 지의류, 일부 꽃식물들이 생존하는데, 이들은 낮은 온도, 강한 바람, 건조한 환경에 적응했기에 영하 63도의 온도에 적응과정을 거쳐 살아남을 가능성도 있습니다.또 히말라야 산맥이나 안데스 산맥과 같은 고산 지역과 북극의 툰드에서는 낮은 온도, 강한 자외선, 희박한 공기에 적응한 식물들이 자라는데, 그 식물 역시 적응이 가능할 수 있습니다.그러나 영하 63도는 매우 극한의 환경이기 때문에 일반적인 식물들이 생존하기는 매우 어렵습니다.
생물·생명
Q. 호수에 살고 있는 오리들은 어디서 온 것일까요?
사실 정확한 이유를 단정지어 말하기는 어렵습니다.호수에 따라 다르지만, 자연적인 서식이 있는 반면 인간의 영향이나 환경 변화에 의한 결과일 수도 있습니다.보통은 자연적 서식이 많은데, 오리는 물가에 사는 것을 좋아하며, 호수는 오리에게 적합한 서식 환경이 되기 때문입니다. 특히 먹이가 풍부하고 안전한 장소를 찾아 자연적으로 이동하여 서식하는 경우가 많습니다.하지만, 일부 공원에서는 관람객을 위해 인위적으로 오리를 방사하기도 하고, 흔하지는 않지만 애완용으로 키우던 오리를 호수에 방생하는 경우도 있습니다.그리고 도시화로 인해 오리의 자연 서식지가 줄어들면서, 호수와 같은 인공적인 물가를 찾아 서식하는 경우도 최근들어 늘고 있긴 합니다.
생물·생명
Q. 광합성의 명반응과 암반응에 대해서 궁금합니다.
식물의 광합성은 말씀대로 복잡해 보일 수 있지만, 핵심은 빛 에너지를 이용하여 생명 활동에 필요한 포도당을 만드는 과정입니다. 그리고 이 과정은 크게 두 단계, 즉 명반응과 암반응으로 나눌 수 있습니다. 명반응은 빛 에너지를 화학 에너지로 전환하는 과정으로 보통 엽록체의 틸라코이드 막에서 일어납니다.식물은 엽록체 속 엽록소라는 녹색 색소를 이용하여 햇빛을 흡수하고 흡수된 빛 에너지는 물 분자를 분해하여 산소를 방출하고, ATP와 NADPH라는 에너지 운반체를 생성합니다. 이 과정에서 생성된 산소는 우리가 숨 쉬는 데 필요한 산소의 원천이 됩니다.간단히 요약하자면 빛 에너지를 이용하여 ATP와 NADPH라는 화학 에너지를 만드는 과정인 것입니다.반면 암반응은 캘빈 회로라고도 불리며 이산화탄소를 포도당으로 전환하는 과정으로 주로 엽록체의 스트로마에서 일어납니다. 먼저 명반응에서 생성된 ATP와 NADPH를 이용하여 공기 중의 이산화탄소를 고정하고, 고정된 이산화탄소는 여러 단계를 거쳐 최종적으로 포도당이라는 설탕으로 전환되게 됩니다. 이 과정은 빛이 없어도 진행될 수 있어 암반으으로 불리고 있지만, 실제로는 명반응에서 생성된 ATP와 NADPH가 필요합니다.이 역시 간단히 말씀드려 명반응에서 만들어진 에너지를 이용하여 이산화탄소를 포도당으로 만드는 과정이라 할 수 있습니다.