안녕하세요
생물·생명
Q. 진핵 생명체에서 대체 가공을 함으로써 얻을 수 있는 이점은 무엇인가요?
대체 가공이라 하셨는데, 보통 대체 스플라이싱으로 사용되고 있어 대체 스플라이싱으로 설명드리려 합니다. 사실 대체 가공이 좀 더 넓은 의미로 생각할 수는 있지만, 구체적으로는 대체 스플라이싱을 뜻하는 경우가 많기 때문입니다.진핵생물에서 대체 스플라이싱은 하나의 유전자로부터 다양한 종류의 단백질을 만들어낼 수 있는 유전자 발현 조절 메커니즘입니다.이 과정은 RNA 전사체에서 인트론을 제거하고 엑손을 연결할 때, 특정 엑손을 선택적으로 포함하거나 제외하여 여러 mRNA 변이체를 생성하는데, 이로 인해 생물체는 유전자의 수를 크게 늘리지 않고도 단백질의 종류와 기능을 폭발적으로 확장할 수 있습니다.그래서 유전체 크기를 효율적으로 관리하면서도 복잡하고 다양한 생물학적 기능을 수행할 수 있게 해줍니다.
생물·생명
Q. 소의 위부위 관련 궁금해서 질문 올립니다.
소의 위는 4개로 나뉘는 것은 맞지만, 양, 대창, 곱창, 막창은 모두 다른 부위입니다.그 중 양은 소의 첫 번째 위로, 가장 큰 위이며, 벌집위는 두 번째 위로, 벌집 모양의 구조를 가지고 있습니다. 겹주름위는 세 번째 위로, 마치 책장처럼 겹겹이 주름 잡힌 모양이며 막창은 네 번째 위로, 소화액이 분비되는 진짜 위입니다.하지만, 말씀하신 대창은 소의 큰창자인 대장의 일부이며 곱창은 소의 작은창자인 소장의 일부입니다.그리고 친구분이 말씀하신 절창은 보통 통용되는 소의 위장을 뜻하는 단어가 아니라 세번째 위인 겹주름위를 뜻하는 것으로 일부에서 사용하는 단어입니다.
생물·생명
Q. 번역과정에서 wobble 현상의 장점은 무엇인가요?
wobble 현상의 장점은 한 종류의 tRNA가 여러 종류의 코돈을 인식할 수 있게 해 번역 효율을 높이고, 유전 코드의 안정성을 확보하는 데 있습니다.만약 워블 현상이 없다면, 각각의 코돈에 대응하는 별도의 tRNA가 필요해 tRNA의 종류가 훨씬 많아져야 합니다.이는 세포 내 번역 시스템을 복잡하게 만들어 번역 속도가 늦어질 수 있지만, 워블 현상 덕분에 필요한 tRNA의 수를 줄여 세포가 자원을 효율적으로 사용하고 번역 과정을 더 빠르고 효율적으로 진행할 수 있습니다.또한 유전 코드에는 여러 코돈이 하나의 아미노산을 지정하는 퇴화 현상이 존재합니다. 특히 세 번째 염기 위치에 변이가 생기더라도 동일한 아미노산을 지정하는 경우가 많습니다. 워블 현상은 이 퇴화 현상에서 DNA 복제나 전사 과정에서 돌연변이가 발생하더라도, 세 번째 염기의 변이가 단백질의 아미노산 서열에 영향을 미치지 않을 수 있도록 해줍니다. 그래서 돌연변이가 단백질 기능에 미치는 안좋은 영향을 최소화하여 유전 정보의 안정성을 높이는 중요한 역할을 합니다.
생물·생명
Q. 미토콘드리아에서의 종결코돈은 무엇인가요?
미토콘드리아에서 종결 코돈은 UGA, UAA, UAG입니다.미토콘드리아의 유전 코드는 표준 유전 코드와 좀 차이가 있습니다.말씀하신 것 처럼 UGA의 경우 표준 코드에서는 종결 코돈이지만, 미토콘드리아에서는 트립토판(Trp)을 지정하는 코돈으로 사용됩니다. 또한 AGA와 AGG는 표준 코드에서는 아르기닌(Arg)을 지정하지만, 미토콘드리아에서는 종결 코돈으로 사용됩니다.그래서 미토콘드리아의 종결 코돈은 UAA, UAG, AGA, AGG이며, 말씀하신 UGA는 이미 말씀드렸지만, 미토콘드리아에서 트립토판으로 번역되므로, 종결 코돈이 아닙니다.
생물·생명
Q. 아미노아실 tRNA 충전 효소는 왜 20가지 종류나 존재하나요?
결론부터 말씀드리면 각 효소가 특정 아미노산과 해당 아미노산의 코돈에 맞는 특정 tRNA를 정확하게 결합시키기 위해서입니다.단백질은 20가지 종류의 아미노산으로 구성되며, 각 아미노산은 mRNA의 특정 코돈에 의해 지정됩니다.만약 하나의 효소가 모든 아미노산을 tRNA에 결합시킨다면, 잘못된 아미노산이 결합될 확률이 높아지고, 이는 단백질의 구조와 기능에 치명적인 오류를 일으킬 수도 있습니다.그래서 각 효소는 특정 아미노산과 그에 맞는 tRNA만을 정확하게 인식하고 결합시키는 높은 특이성을 가지며, 이렇게 1:1 대응을 통해 유전 정보가 정확하게 단백질로 번역될 수 있도록 하는 것입니다.즉, 20가지 아미노산 각각에 전담 효소가 있써 단백질 합성이 오류 없이 진행될 수 있는 것입니다.
생물·생명
Q. 자연산 싸리버섯 오래 보관하는 방법은?
원형 그대로는 오래 보관이 어렵습니다.싸리버섯은 수분 함량이 높아 쉽게 무르거나 곰팡이가 피기 때문입니다.만일 3~5일정도라면 냉장보관으로 충분히 가능하지만, 그 이상이라면 냉동보관을 추천드리는데 이 경우 6개월 정도 보관이 가능합니다.그렇지만 그 이상을 원하신다면 염장 또는 건조과정을 거쳐 냉동 보관하시는 것을 권해드립니다.참고로 싸리버섯에는 독성이 있기 때문에 독성을 제거한 상태에서 보관하시는 것이 좋습니다.
생물·생명
Q. 진핵 생명체에서 번역의 종결은 어떻게 일어나나요?
종결 코돈이 리보솜의 A자리에 오면 tRNA 대신 방출 인자(Release Factor, RF)라는 단백질이 결합하여 번역을 종결시키게 됩니다.방출 인자는 tRNA와 모양이 유사하지만, 아미노산을 운반하는 대신 리보솜의 펩티딜 전이효소 활성을 변화시킵니다. 이 변화로 인해 리보솜의 P자리에 있는 마지막 tRNA와 새로 합성된 폴리펩티드 사슬 사이의 에스테르 결합이 가수분해되어, 폴리펩티드 사슬이 tRNA로부터 분리되어 방출됩니다.진핵생물에서는 eRF1이라는 방출 인자가 모든 종결 코돈인 UAA, UAG, UGA를 인식하여 A자리에 결합하고, eRF3가 GTP를 사용하여 이 과정을 진행하게 됩니다. 폴리펩티드 방출 후, 리보솜의 대단위체와 소단위체가 mRNA에서 분리되며 번역이 완전히 종결하게 되죠.
생물·생명
Q. 유투브를 보다가 고릴라가 동물원에서 짝짓기하는데
인간과 유전적으로 가장 가까운 동물은 침팬지입니다.연구 결과에 따라 다르기는 하지만, 인간과 침팬지는 유전적으로 약 98.8%의 DNA가 같은 것으로 알려져 있습니다. 이는 고릴라의 약 98.4%나 오랑우탄의 약 97%보다 높은 수치입니다. 이처럼 유전자가 매우 유사하다는 것은 인간과 침팬지가 비교적 최근에 공통 조상으로부터 분리되었음을 뜻하는 것이죠.
생물·생명
Q. 물관을 통한 물의 수송에서 응집력과 장력이 작용할 때 수소 결합은 어떤 역할을 하나요?
식물체 내 물의 수송에서 수소 결합은 물 분자 간의 응집력과 물 분자와 물관 벽 사이의 부착력을 형성하는 핵심적인 역할을 합니다.물 분자는 산소 원자가 부분적으로 음전하를, 수소 원자가 부분적으로 양전하를 띠는 극성 분자입니다. 이러한 극성 때문에 한 물 분자의 수소 원자가 다른 물 분자의 산소 원자와 서로 끌어당기는 수소 결합이 형성됩니다. 이 결합 덕분에 물 분자들은 서로 강하게 뭉쳐 끊어지지 않는 물기둥을 형성하게 됩니다.식물 잎의 증산 작용으로 물이 증발하면 물관 내부에 장력이 발생해 아래의 물기둥을 위로 끌어올립니다. 이때, 수소 결합으로 인한 물의 강한 응집력이 물기둥을 끊어지지 않게 유지하며, 부착력이 중력에 저항하여 물기둥을 지탱해 줍니다.따라서 수소 결합은 물이 중력을 거슬러 식물 꼭대기까지 이동하는 응집-장력설의 원리를 가능하게 하는 근본적인 힘이라 할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 식물 뿌리에서부터 물의 흡수 경로는 어떻게 나타나나요?
식물 뿌리의 물 흡수 경로는 물이 이동하는 공간에 따라 세 가지로 나뉩니다.첫번째는 물이 세포 내부로 들어가지 않고 세포벽의 틈을 따라 이동하는 방식입니다. 이 경로는 빠르게 물을 운반하지만, 뿌리 내피의 카스파리 선에 의해 차단되게 됩니다.두번째 물이 세포 내부의 세포질을 통해 이동하는 방식입니다. 인접한 세포들은 원형질 연락사로 연결되어 있어 물이 연속적으로 이동할 수 있습니다.세번째는 물이 세포벽과 세포막을 반복적으로 통과하며 이동하는 방식입니다. 물은 세포막의 아쿠아포린이라는 단백질을 통해 이동하며, 이 경로는 식물이 물 흡수량을 조절하는 데 중요한 역할을 하게 됩니다.