안녕하세요 손국현 전문가입니다. 함께 배워 나가요.
생물·생명
Q. 사람의 DNA를 채취하는려는데 몸의 전부 다 해당되나요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.우선 DNA는 세포가 존재하는 신체의 모든 조직에서 발견할 수 있기 때문에 분석 샘플의 조직의 채취가 가능합니다. 드라마에서 보셨다시피 샘플은 필요에 따라 쉬운방법으로 충분한 양을 채취할 수 있는 방법으로 머리카락을 주로 이용하지요. 실제로 샘플의 채취 용이성과 DNA 의 양을 고려하여 다양하게 채취하고 있습니다. 혈액은 가장 쉽고 많은 DNA를 얻을수있습니다. 최소 필요량은 1~2ml입니다. 구강 상피세포입니다. 침을 사용하지 않는 방법으로 채취가 정말 쉬운데, 면봉을 써서 구강 내벽을 문질르기만 하면 됩니다. 30초이상 문질러야 충분한 양을 수집할 수 있습니다. 피부입니다. 표면적이 넓어 여러부위에서 채취할 수 있는데 피부 생검으로 조직채취하는것은 간편한 방법은 아닙니다. 3~4mm의 직경 조직을 떼어야만하고... 아프지 않을까 싶습니다. 머리카락입니다. 아주 쉽게 채취할 수 있는 방법입니다. 다만 모근까지 뽑아야 충분한 양의 DNA가됩니다. 모근포함한 5~10가닥이 필요합니다 침입니다. 비침습방법이고 자가채취합니다. 을 1~2ml 모아서 채취하여야하니 몰래할수는 업겠네요. 뼈나 치아 입니다. 우리가 사체에서 보여지는 뼈를 통해서 신원을 특정할 수 있는 이유도 이 안에 손상되지 않은 DNA가 있기 때문입니다 .뼈는 1~2cm 정도면 DNA추출이 가능합니다. 하지만 DNA는 마냥 쉽고 어렵게 채취하는게 중요한게 아니고 , 그 양과 질이 더 중요합니다 분석을 위한 양은 1ng에서 수십 ng이 요구됩니다 . DNA는 오염이 잘되기도 하고 열에 의해 분해되기도 하는 성질이기 때문에 추가적인 가공과정을 거쳐 분석에 이용됩니다. 세척과 분해, 그리고 증폭과정이 필요합니다. 질문자님이 말한 것은 발뒤꿈치는 피부이기 때문에 3~4mm의 조직을 떼어내서 하면 됩니다.
생물·생명
Q. 모기 수컷은 흡혈을 안하면, 무엇을 먹고 사나요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.맞습니다. 수컷모기는 피를 먹지 않습니다. 주로 식물의 수액, 꿀, 과즙 처럼 당성분이 풍부한 식물성 당을 먹이로 합니다. 수컷의 당분섭취는 당연하게도 에너지원을 확보하기 위해서입니다. 날개를 움직이는 등의 활발한 활동을 수행하기 위해서입니다. 먹은 당분은 소화관에서 소화되어 포도당이되고 해당작용을 통하여 에너지로 전환합니다. 이 에너지는 우리 생물모두가 사용하는 atp인데 , 이것을 토대로 운동, 비행, 번식활동을 진행합니다. 조사해본바로 이렇게 식성이 다른것은 번식의 전략과 연관이 있습니다. 암컷은 알을 낳아야 하는데 필요한 영양성분이 만흔 양의 단백질인데, 동물의 혈액에는 많은 양의 단백질과 철분이 들어있기 때문에 이러한 목적으로 흡혈을 하게끔진화해왔습니다. 이에 반대로 수컷모기는 번식의 직접적 요구사항보다는 번식을 위한 활발하고도 손쉬운 영양섭취를 할 수 있는 당분을 주원료로 하는 전략적으로 진화가 되었다고 합니다. 또한 이러한 목적으로 행동하기 위해서 암컷은 야행성이 되고 수컷은 주행성이 되는 경우가 되었다고 보기도 합니다. 또한 암컷모기가 알을 낳을때가 되면 내부호르몬자체에서 혈액을 요구하게끔 조절되어 혈액을 먹어야만 충분한 알의 성숙이 이루어진다고도합니다. 수컷은 호르몬자체가 없으니 그러하지 않습니다. 진화와 번식의 측면에서 진화되었고 이 모든것은 단순하게 살아남기 위한 생존의 요구인 것입니다.
생물·생명
Q. 제네릭사업과 달리 바이오의약품 위탁생산사업이나 복제품을 만드는게 왜 난이도가 매우 어려운건가요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.사실 해당 질문자님의 의도에 적합한 답변이 될수있는지모르겠으나 보편적인 상황에서 쉽게 풀어 설명해보겠습니다. 우선, 윤리적, 법적, 기술적, 기타 과학적 요인들이 복합적으로 작용하기 때문에 일반 화학의약품보다 변수가 많다는게 그이유라고 보겠습니다. 1 윤리적인 한계입니다. 유전자 변형을 통한 바이오의약품은 아주 유용한 산업 중 하나입니다. 특정물질생산을 위하여 미생물의 유전자변형을 유도한 뒤에 특정물질을 생산할수 있도록 유전자재조합이 이루어지게 됩니다. 미생물을 인위적으로 조작하여 새로운 생물로 만든다는 것은 어쩌면 신이 하는 행위를 따라하는 것일지도 모른다는 관점에서, 윤리적인 문제가 반드시 존재합니다. 실제 우리가 사용하는 인슐린은 박테리아에 인간유전자를 삽입하여 박테리아가 인슐린을 생산하게끔합니다. 이는 어떤 이들에게 생명윤리적인 우려를 보이고 있습니다. 2 윤리적인문제와 관련된 법적인 규제입니다. 미국 fda나 유럽ema 는 이러한 제조공정을 세세하고도 상세히 검토를하여 모든 단계서 품질과 안전을 보장하게끔하고 있습니다. 매우 많은 시간과 비싼 비용을 지불해야하므로 다른 제품보다 어렵다는 것이지요결과적으로 규제나 승인절차 자체가 엄격하다고 볼수있습니다. 각국의 규제 기관들은 안정성과 효과성을 보장하기 위해 까다로운 많은 의무절차를 거칠수밖에 없습니다.3 다음은 기술한계로 보입니다생산공정은 일반적인 원료투입대비 생산량을 계산할 수 있을정도로 정확할수없습니다. 세포를 다룬다는 측면에서 현실적이지 않습니다. 또하느 일반 화학 의약품보다 훨씬 복잡하고도 위생적인요구가 필요로 합니다. 이러한 부분에서 높은 기술력을 요구한다고 말씀드립니다. 단백질 의약은 세포배양, 단백질을 뽑아내고 정제하는 과정서 오염방지와 일정한 품질유지에서 많은 고민이 이루어지고 있습니다. 확정된부분으 현재 극소의 일부일 뿐입니다. 4 과학적 한계박테리아 미생물이라도 살아있는 생물체를 이용해 생산되므로 , 생명체에 대한 변수가 맞지 않기 때문에 일관되게 통제할수도 없습니다. 박테리아의 경우 셀라인, 즉 세대를 거칠때마다 최초 세포에서의 성질을 잃어가기때문에 미세한 차이등에 대한 연구를 통한 일괄성을 유지하는 게 아주중요할 것입니다. 마지막은 비용입니다. 생산시설이 희소하기 때문에 설비투자가 많이 필요합니다. 설비투자는 작업자 작업성과 함께 고려할 사항이며 법적인 규제 윤리문제 등을 해소하다보면 많은 비용이 추가됩니다.이처럼 바이오의약품에 대한 그 중요성과 희소성이 높은 만큼 위험성이나 논란이 많기 때문에 이러한 바이오 의약품의 생산은 다른 산업처럼 손쉽게 이루어지지 않는 편입니다.
생물·생명
Q. 바다 게는 어떤 식으로 헤엄을 하나요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.게는 바다에서 사는갑각류중의 하나이며 해류, 해온을 포함한 다양하면서도 고유한 환경에서 서식할 수 있도록 헤엄을 포함한 독특한 이동방법을 가지고 있습니다. 게를 포함한 갑각류는 다리를 이용하고 헤엄치거나 기어다니고, 간혹 짧은거리를 잽싸게 헤엄칩니다. 새우와 바닷가재처럼 날씬한 것들은 꼬리와 배지느러미를 사용하여 빠르게 헤엄치는데 , 보통 꼬리를 앞으로 튕기듯 이동하는 "테일플립"을 사용합니다. 이는 게와 비교하면 굉장히빠른 이동 및 헤엄방식이에요. 또한 부속지라는 배에 달린 기관들은 물을 저어 나가거나 균형을 유지합니다. 새우의 경우 이 부속지를 이용한다고 합니다. 이모든 행위는 생존과 번식에 중요한 행동들입니다. 질문자님이 물어보신 게를 포함한 몇가지 갑각류를 알아보겠습니다1 . 게는 얕은 해안가부터 약 200미터의 깊이까지 서식합니다. 모래나 진흙 바닥, 해초, 산호초 등의 다양하고 복잡한 환경에서 살아갑니다. 주로 바닥을 걸어다니거나 기어다니지만, 비상상황을 포함한 특정상황에서는 해류를 이용해 , 해류를 타면서 몸을 띄어 이동합니다. 이때는 5쌍의 다리를 활발히 움직여서 물을 밀어내면서 움직입니다. 또한 특정한 게들은 배지느러미를 사용하기도 합니다 . 게는 다른 갑각류보다 편평하고 넓적한 편이어서 다소 헤엄치는 속도는 느린 편입니다. 새우는 약 500미터 깊이까지 산다고합니다. 모래나 진흙, 해초, 산호초 등에서 서식하는데 몸을 튕기듯이 하며 이동하는데, 해류에 맞서거나 해류를 타고 흐름에 따라 이동하는 편입니다. 보통은 먹이인 플랑크톤을 따라 이동합니다. 랍스터, 바닷가재입니다. 4에서 50미터의 깊이엥서 서식하는데 바위틈이나 산호초등 복잡한 지형에서 숨어지냅니다. 강한집게를 이용해서 헤엄보다는 기어다니는 경우가 많고요, 해류를 탈때는 파도를 타면서 이동한다고 합니다. 크릴새우입니다. 새우랑 유사한데 표층부터 200미터 깊이까지 서식하고 주로 차가운 바다에서대규모서식합니다. 무조건 군집을 이루고 해류로 이동하여 플랑크톤을 먹이로삼습니다. 헤엄의 목적은 생존과 번식이 주 목적이며, 주로 빠르게이동하는 것은 생존의 위협에 따른 방식이고, 보통은 해류나 파도에 몸을 맡기고 다리나 부속지등을 이용하여 헤엄칩니다. 게는 몸 자체가 평평하니 속도자체가 느린데도 다리를 다다다다 휘저으며 헤엄치는 것을 보면 약간 웃기기도 합니다.
생물·생명
Q. 이거 무슨 벌레인가요 ???????
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.큰광대 노린재 애벌레입니다. 큰광대노리내는 알->애벌레->성충의 과정을 거칩니다. 뭔가 이상하지요?번데기과정이 생략한 변태를 하는 곤충인 것입니다. 애벌레인 약충형태로 살다가 탈피를 하여 바로 성충이 되는 특이점을 가지고 있습니다. 대한민국의 어디에서나 자생하는 회양목(관공서, 학교, 화단 등)이라는 식물을 주 먹이로 하며 모여서 생활하는 편입니다. 무지개색깔의 껍데기를 지닌 큰광대노린재는 꽤나 예쁜 노린재로 무지개 노린재라고도 하는데 , 실제로 희안하게도 성충보다는 약충의 색깔이 더 유려하고 곱게 느끼는 사람들도 많습니다. 등껍질은 여러번의 탈피과정이 있기 때문에 무늬나 색상에서 어느정도 차이를 보이긴 합니다.
생물·생명
Q. 돌고래에서 돌 글자는 암석의 돌이 아니라는데 뭔가요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.저도 좀 찾아봤는데요, 몇가지 얘기 (설) 가 있네요. 첫째, 돌고래 이름의 유래는 우선 돼지에서 비롯됩니다 돌고래 생김새 즉 주둥이 튀어나온것이 돼지 주둥이 같다고 하여 그렇게 되었습니다. 옛사람들은 그것을 보고 바다의 돼지라고 생각하고 물돼지, 해돈, 해저 등으로 부르다가 돼지를 옛말로는 "돋"이라고 불렀습니다 돋고래는 시간이 흘러 순화되 현재의 돌고래가 되었다는 설입니다. 하지만 희안하게 돝고래로 알려지지는 않다가 15세기 이르러서 돌고래의 표현이 보이는 점에서 '돌'을 '돓'이 자음이나 휴지 않에 나타나는 형태로 보기도 합니다. 희한하게도 돝의 형태가 보존된 것은 없고 갑자기 돌이 보이는 것은 질이 떨어지다는 의미의 -돌 로서 사용했다는 것입니다. 돌미역, 돌붕어 같은 것이 그런 예시지요 . 아마도 고래보다는 하찮게 보였다고 해서 돌 고래라고 한듯합니다.
생물·생명
Q. 벌매는 어떻게 벌들의 공격을 견딜수 있나요??
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.아마도 자연다큐에서 간단히 설명이 나왔을 것이라고 생각합니다. 촘촘한 깃철이 벌침을 방어해 준다구요. 그리고 장수말벌의 최대 천적이라고 알려져있습니다. 수리목 수리과의 맹금류인데 벌과 말벌을 많이 먹는걸로 유명합니다 honey buzzard 입니다. 몸길이는 55~60cm 정도로 다소 부리부리하고 , 부리는 검은색인데 개체에 따라 변화가 많아 색상도 다양합니다 담색, 중간, 암색의 세가지 형으로 구분을 하는데 머리는 청회색, 몸은 갈색, 배는 흰색으로 줄무늬를 갖습니다. 한국에서 벌매는 4~5월, 9~10월에 드나드는 나그네로 알려져 있어 매번 볼수있는 새는 아닙니다. 그리하여서인지 환경부 지종 멸종위기 동물로 지정되어 있기 때문에 함부로 포획해서는 안됩니다. 벌을 주먹이로 하는 이유는 벌의 공격에 대한 방어기능이 특화되어 있기 때문입니다. 우선 깃털이 물고기의 비늘처럼 빼곡하게 두르고 있는데다가 약간의 기름기를 지녀 침이 피부를 찌르기도 힘들고 , 벌침에 맞았다 한들 독에 대해 이미 내성을 가지고 있기 때문에 위협이 되지 않습니다. 벌새의 이 신체적인 강점은 혼자서 벌집을 깨부수고 애벌레와 벌들을 싹쓸이하는 깡패적인 면모를 보일 수 있는 것입니다. 발톱역시 갈고리형으로 가늘고 긴혀태인데 이것역시 말벌집을 움켜주고 고정시킨 다음 학살을 할 수 있는 좋은 도구로서 적응되 있습니다. 다리부분은 깃털없어도 상당히 단단합니다. 여담이지만, 벌매 깃털에 벌을 교란시키는 화학물질이 나온다는 이슈가 있었지만, 입증되지 않았다고 합니다. 아무래도 벌에 대해 너무 강하다보니, 기존의 이유보다 다른 이유가 더 신빙성 있어보이기도합니다.
생물·생명
Q. 러브버그때문에 난리인데요. 왜 생기는건가요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.러브버그에 대하여 관심이 아주 많으신것같습니다. 특히 아주 싫은 쪽으로 말입니다. 안타깝게도 벌레가 생기는 이유는 저도 모릅니다. 저들도 살려고 발버둥치는 생물체중 하나이니까요, 하지만 금년에 수도권에 대규모로 발생한 러브버그는 그 이유가 무엇인지알아보면이름은 러브버그 Plecia nearctica, 로 중앙아메리카, 멕시코에서 유래되었다가 20세기에 미국으로 확산하여 플로리다 해변에서 년 2차레 발견된다고 합니다. 성충이 몸길이는 9mm이하이며, 검은 몸뚱이에 가슴이 붉습니다. 글쓴이님도 많이 보셨겠지만 이놈들, 특히 성충은 거의 3일동안 짝을 지어 짝짓기 하며 날아다니는 모습이 아주 가관입니다. 하지만 다행이도 수명은 3일 잘해야 3일 정도로 짧지만, 애벌레는 몇주에서 몇달까지 서식합니다. ... 그 수도권에 많은 러브버그는 어디 하천에서 드글드글한 애벌레가 있었다는 얘기지요. 어찌되었든 이 러브버그는 낮시간에 주로 활동하는것이 의외이며 짝짓기가 시작되면 엄청나게 몰려드는데 장마직후 물과 유기물이 아주많은 곳에서 이루어 집니다. 장마철은 매우 습한데 이러한 습도가 높은 환경을 아주 좋아하고 기본적으로 물가나 식물이 많은 지역에서 볼 수 있습니다. 이는 대부분의 곤충의 습성과 유사합니다. 서울에서 대량발생하는 경우는 흔치 않는데 아마도 기후변화가 한몫하여서 대체적으로 살수있는 환경이 많이 확산되었다고 보여집니다. 우리나라에없던 종으로 수입된 식물이나 상품, 선박등을 매개체 삼아 들어왔는데 마침 자기들이 살기 좋은 환경을 찾아버린것입니다. 생긴대로 3일을 날라다니는 모습을보면 인상을 찌푸리지 않을수가 없는데요 . 어찌됬든 러브버그는 해충이라고 보기는 어렵습니다. 애벌레는 썩은 유기물, 식물 등을 먹기 때문에 오히려 청소부의 역할을 하는 익충에 조금 가까운 편입니다. 또한 생태계에 큰 영향을 줄정도로 다른 생물들에게 피해를 주지 않기 때문에 그냥... 그렇게 사는 벌레라고 생각하는 것이 편합니다만,, 외벽에 다닥다닥 붙어있는 러브버그를 보고 있노라면.... 견디기는 힘들지요. 안타깝지만 해충으로 분류되지 않아서 대규모 박멸이 이루어지지는 않습니다. 어차피 3일이면 다 죽을 애들이고 인체에 해를 끼치지 않기 때문이지요. 하지만 이런 벌레를 진절머리날정도로 싫어하는 사람들은 개인적인 박멸을 원합니다. 가장 쉬운것이 물리적인 박멸입니다. 즉 파리채나 전기체를 써서 분해시켜라는 얘기지요, 필요에 따라서는 청소기로 빨아들이는 것도 손쉬운방법입니다. (뒷처리는 ...) 화학적인 방법으로 홈키파같은 생활 살충제를 쓴다면 어느정도 효과는 있지만 과하게 쓰는 것은 환경에 좋지 않습니다. 가장좋은 방법은 집에 들어가서 못들어오게 막는 것이라고 생각됩니다. 방충망을 살피고 문이 열려있지 않는지 꼼꼼히 확인하도록 합니다. 러브버그는 흔들리는 빛에 다소 약하다고 하니 포충등을 이용하여 포획하거나 자신으로부터 멀리 유도하는 방법도 좋습니다. 결론적으로 러브버그는 그냥 불편한 해충정도로 보시되 , 남의 사랑하는 행위를 그냥 좀 이해해 줍시다.
생물·생명
Q. 갯벌에 있는 장어는 어떻게 물도 없는곳
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.민물장어는 몸이 가늘고 긴데다 미끄러운 점액질을 가지기 때문에 매우 미끄럽습니다. 등은 보통 어둡고 배는 밝은 색을 띠고 있구요. 바다 장어는 민물장어보다 길고 가늘지만 피부가 다소 두껍고 색상은 좀더 다양한 편입니다. 이렇듯 날씬한 민물장어는 강, 호수, 하천 등 담수 환경에서 주로 서식하구요, 산란할때만 바다로 이동한다고 해요. 반대로 두터운 껍질을 가진 바다장어는 해저나 산호초, 암초 주변에서 죽을때까지 서식을 합니다. 위에말씀드린것처럼 민물장어는 사실 민물과 바다 환경 모두에서 생손할 수 있는 높은 적응력을 가지고 있는데 다양한 염도 변화에 대응하여 적을 할 수 있기 때문이라고 합니다. 그래서 글쓴이님이 말씀하신 깡마른 땅속이나 갯벌 등에서도 종종 보이게 되는 것이지요. 또한 이러한 환경에 적응할수있는 것이 바로 피부의 점액질입니다. 이 피부의 점액질은 외부환경으로부터 영향을 덜 받게 하고, 천적으로부터 쉽게 벗어날수있는 유용한 무기인샘입니다. 민물장어는 기본적으로 습기가 있는 혼경을 필요로 하는데 물이 마른 하천, 강에서 살아남으려면 매끄러운 몸을 이용하여 땅속 깊이 들어가서 습기를 유지하여 생존하고자하는 본능입니다. 아까말씀드렸다시피 매끄럽고 날씬하며 미끈한 몸은 깊숙히 땅속을 침투할수있는 진화론적인 특성입니다. 또한 이렇게 숨어버린다면 천적등의 포식자로부터 안전할 수 있는 환경이 되기도 합니다. 한가지 더 있다면 물속의 기생충을 피해 달아나거나 떨어뜨리기 위하여 일부러 마른땅을 들어가기도 한다는 점입니다. 기생충이나 병원균역시 수분이 충족한곳에서 서식하기 때문에 이러한 점을 알고 있는 민물장어는 필요에 따라 마르고 깊숙한 곳으로 이동하여 생존력을 극대화 할 수 있습니다. 이렇듯 이런 민물장어는 보기도 어렵고 그 희귀성때문에 가격도 비싸지만 , 더 맛있다고 합니다.
생물·생명
Q. 생명과학 항상성 혈당량 조절 인슐린? 글루카곤?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.A 인슐린, b 글루카곤 입니다. 인슐린은 혈당을 감소시켜주고 글루카곤은 혈당량을 높여주는 호르몬입니다. A그래프는 그 호르몬 상대값이 최대치일때 혈당량을 최소치를 보여주기 때문에 인슐린이라고 보면 되고 , 반대로 B그래프에서는 글루카곤 수치가 최대치일때 혈당량이 최대치임을 알 수 있습니다.