안녕하세요 손국현 전문가입니다. 함께 배워 나가요.
Q. gibson assembly cloning 시에 필요한 세가지 효소를 알려주세요.
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.오래되어 정확한지모르겠습니다. gibson assembly cloning kit 은 insert(삽입할유전자)를 vector(삽입되어 운반할 유전자) 에 주입하여 E.coli 와 같은 숙주에 집어넣고 (Transformation) 이 유전자가 작동하여 해당 물질을 형성하는지 확인하는일련의 과정을 손쉽게 진행할 수 있는 상업용 킷입니다. 유전자, DNA는 두가닥의 상보적 염기배열을 가지고 있습니다. 그렇기에 특정 유전자를 삽입시키기 위하여서는 우선 이 두가닥의 DNA를 잘라내어 서로 붙을 수 있게 배열을 짜야 합니다. insert와 vector 둘다 잘라내야 하며 자를때 양 끝단이 말끔한게(Blunt) 아니라 한가닥이 길게 삐져나오게끔 (sticky ent) 잘라야 합니다. T5 exonuclease 는 두 유전자 모두 잘라내어 양 끝단을 sticky 한 형태로 만들고 , 상보적으로 결합할 수 있게끔작용합니다. 상보적결합으로 insert 와 vector 가 결합이 되면 Phusion polymerase 가 작동하며 비어있는 곳의 DNA를 연속으로 합성하여 줍니다. 3. 모든 염기서열이 합성되었지만, 1에서 절단면은 polymerase로 복구되지 않습니다. (Nick) phosphodiester bond가 없기에 다른 효소가 필요합니다. Taq DNA ligase 는 이 닉부분을 연결하여 온전한 클로닝이 되게끔합니다. 완성된 vector(insert)는 transformation 을 통해 E.coli에 주입되어지고 내부에서 특정 단백질이발현된다면 성공한 실험입니다.
Q. 방에서 죽어있던 이 벌레 이름이 뭔가요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.쥐며느리입니다. 다리 두께, 형태나 색깔과 껍질의 색깔, 그리고 돌돌이에 깔려서 압사한 형태를 보고 판단하였습니다.
Q. 기후 변화가 해양 생태계에 미치는 영향은 무엇인가요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.기후변화가 세계곳곳의 생태계에 변화를 주고 있지요. 우선 최근 100년동안 지구의 평균온도는 평균 1도 상승하였는데요, 특히 20세기 후반, 21세기 초반에 급격한 온도상승이 이루어지고 있어 앞으로의 기온상승은 더욱 가파를 것으로 보여집니다. 기온상승의 원인은 다양한데 , 온실가스의 배출이 있습니다. 화력발전소 및 화석연료를 난방으로 쓰던 시절에는 그것을 태우면서 이산화탄소나 메탄 등의 다양한 온실가스를 배출하였습니다. 또한 급속한 산업화를 이룩하면서 숲이 많이 파괴 되었는데 이 곳에는 아스팔트 및 콘크리트 구조물이 많이 생겨났습니다. 열섬현상에 의하여 도시자체의 온도도 높아지게 되었습니다. 어찌되었든 결과적으로는 숲이 사라지면서 이러한 온실가스를 흡수, 제거할 수 있는 능력이 많이 떨어졌습니다. 그런 이유로 공기중의 온실가스농도가높아지게 됩니다. 대표적인 온실가스는 화석연료에서 나오는 이산화탄소, 쓰레기매립지나 화석연료채굴과정과 농축산업에 의한 축산물 배설물에서 초래되는 메탄, 그리고 농업비료로 사용되는 이산화질소, 마지막으로 수증기가 있습니다. 온실가스는 "온실효과"를 일으키며 지구의 온도를 높이게 됩니다. 지구는 태양이 복사열을 받아들이는데 대기권을 통과해 지표면까지 도달하는 동안 일부는 지표가 흡수하고 일부는 반사하는데요, 지표에 흡수된 태양에너지 일부는 지구의 온도를 유지하고 나머지는 적외선복사형태를 띠며 대기로 방출됩니다. 하지만 대기중 온실가스는 방출되어야 할 적외선복사에너지를 흡수해버리면서, 분자진동에 의하여 생긴 에너지가 다시 대기로 방출됩니다. 이 에너지는 다시 지표로 가서 지표온도를 높이고, 또 여기서 나온 적외선 복사열은 또다시 대기에서 머무르며 앞의 과정을 반복하게 되면서 , 이에 따라 지구는 점차적으로 온도가 올라가게 됩니다. 지구 평균기온의 상승은 다음을 야기시킵니다. 1. 극한 기상 현상의 빈도 수 증가 : 폭염, 홍수, 가뭄, 극단적인 이상현상이 빈번하며 강하게 생깁니다. 기온상승에 의하여 열파파가 자주 발생하기 때문에 이런 문제로 인한 인며이해와 건강문제가 유발됩니다.폭우와 폭설기온상승에 의하여 따뜻한 대기가 더욱 많은 양의 수분을 보유할 수 있게 되어 이전과는 다르게 폭우, 폭설발생 가능성이 높아졌습니다. 강수 병화 앞서 말한 대기중 수증기량이증가하며 강수패턴이 달라져 특정 지역에서 강우량이 폭증하며 홍수가 발생하는 경우가 빈번해졌으며 , 반대로 특정지역은 강수량이 적어 가뭄이 빈번해지는 경우가 생겼습니다. 허리케인, 태풍대기기온의 상승은 결국 해수면의 온도상승을 일으키게 됩니다. 이는 허리케인과 태풍의 에너지로 작용하기 때문에 강도나 빈도가 높아질 수 있고, 해안지역의 피해가 우려됩니다. 극지방의 기상 변화북극 남극의 기온상승까지 영향을 주여 제트기류의 변화를 일으킵니다. 이 제트기류의 불안정성은 중위도지역에서의 한파 또는 폭설을 초래할 수 있습니다. 바닷물 순환해수면온도 역시 상승하며 빙하가 녹기 때문에 해양생태계에 영향을 미칩니다. 동시에 해수면높이도 상승하면서 빙하 멜팅워터가 기존의 해류패턴을 변화시킵니다. 해류변경은 해양기후가 달라지게 하고, 해양생태계 즉 어종 서식치 변화 등의 영향을 줍니다. 마지막으로 최근 피해사례를 몇개보면 2003년 유럽폭염, 2021년 독일 벨기에 홍수, 2013년 하이엔태풍 등이 있고 모두 수만명의 인명피해가 있었습니다. 앞으로도 온실가스를 줄이지 않는다면 위와 같은 사례가 많아질것으로 보입니다.
Q. 쌍커플과 외커플중에 어느 것이 우성인가요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.우선 질문의 답변을 간략히 말씀드리면, 쌍커플이 발생하는 유전자는 우성이며, 속쌍커플은 쌍커플종류중의 하나로 지방이나 조직, 근육, 그리고 유전자 발현정도에 따라 구조적인 차이가 있어 잘 보이지 않는 쌍커풀 입니다. 쌍커풀은 사안검에 주름이 생겨 눈꺼풀이 두개로 보이는 것인데 특정유전자 또는 다양한 유전자의 발현에 의한 특성이라고 알려져있습니다. 우성이라는 말은 쌍커플이 있는 부모 밑에서 자녀는 쌍커플일 확률이 높다는 의미입니다. 해당유전자는 PAX6 (paired box 6) 로 눈 발달과 관련된 유전자로 안구 형태구조와관련합니다. FOXC2 (Forkhead Box C2) 유전자는 지방 조직의 발달 분포와 관련합니다. 눈꺼플의 지방과 관련있습니다.EPHA2 (Ephrin Type-A Receptor 2) 유전자는 눈 발달과 투명도와 관련하여 쌍커풀형성에 직접적관련이있다고 알려져있습니다. MYH9 (Myosin Heavy Chain 9) 는 세포골격과 조직형성에 관여하는데 특히 쌍커플 근육과 조직발달과 관련하는 유전자입니다. 특정유전자가 딱 발현한다기보다는 여러유전자들과 환경적요인과의 상호작용이 있을 수 있습니다. 쌍커플은 Double Eyelid 라고 하며 상안검 주름에 의한 두겹으로보이는 현상입니다. 유전자의 조합에 의한 발현에 의해서 상안검 피부와 지방분포의 영향을 받구요, 우성형질로 알려진 신체특성으로 부모중 한명이 쌍커풀이 있다면 자녀도 그 것을 가질 확률이 높아집니다. 반대로 외꺼플은열성으로 부모모두 외커풀이여야지만 외꺼풀의 자녀가 태어날 수 있습니다. 쌍커풀은 서양인이 많이 가지고 있는데 80~90%의 비율입니다. 그리고 나이가 들수록 피부탄력이 떨어지고 지방분포가 변하기때문에 쌍커풀 형태가 달라질 수 있습니다. 노화로 인해 심해질 가능성이 있다는 얘기입니다. 성별의 차이는 없지만, 보통 여성들이 미용을 이유로 성형수술로서 인위적으로 만들기도 합니다. 쌍커풀 중 속쌍커풀은 약간의 차이가 있습니다. 쌍꺼풀은 눈꺼풀이 두겹이 되어 뚜렷한 주름이 형성되면서, 눈이 크게 보여지는 효과가 있는데 반하여, 속쌍꺼풀은 눈감을때는 보이는데 눈을뜨면 주름이 거의 안보이거나 살짝 보이는 형태로 눈이 크게 보여지는 효과가 일반 쌍커풀보다 덜합니다. 일부사람들은 속쌍커풀을 선호하기도 합니다. 이 두가지의 유전적 연관성은 있지만, 이 역시 여러 유전자의 발현 차이에 따른 눈꺼풀의 지방이나 조직, 근육 등의 다양한 조건에 의하여 달라질 수 있다고 합니다. 피부와 지방의 두께 : 눈꺼풀의 피부가 얇고 지방이 적을때 살짝 나타날 수 있는데 반해 , 일반쌍커풀은 피부도 두껍고 지방이 상대적으로 많을때 뚜렷하게 보여집니다. 쌍커풀 근육 : 강한 눈꺼풀 근육은 눈꺼풀의 주름을 뚜렷이 보이게 할 수 있습니다. 그외에도 구조적이거나, 환경적인 요인 예를 들면 나이나, 피부손상정도, 노화 정도에 따라 잘라질 수 있습니다.
Q. 닭이 가지고 있는 모래주머니의 역할이 무엇인가요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.닭의 모래주머니 닭똥집이라고도 불리고 , 위석이라고도 합니다. 닭의 소화 시스템에서 중요한 역할을 차지하고 있습니다. 이빨을 가지고 있지 않은 닭은 먹이를 씹지 못하기 때문에 모래주머니를 활용한 분쇄 시스템을 이용합니다. 먹이와 함께 삼켜지는 작은 돌멩이나 모래가 물리적인 저작역할을 하는 것입니다. 구조와 위치모래주머니는 근육질의 형태로 내벽이 두껍습니다. 즉 강한 힘과 압력을 줄 수 있기때문에 물리적 저작능력을 지닐수있는 것이며, 모래나 돌멩이와 함게 작용합니다. 모래주머니는 닭의 소화기관에서 위와 소장의 중간즘에 위치하고 있는데 닭이 먹이를 삼키면 소화관을 통해서 모래주머니를 이동합니다. 소화모래주머니의 근육과 효소, 돌멩이, 자갈, 모래, 흙 등이 뒤섞이면서 쪼개지고 부서지면 소화효소가 작용하기 쉽게되어 소화가 빠르게 이루어지게 됩니다. 모래의 종류석회질모래나 작은 자갈, 깨끗한 모래를 삼켜서 사용하는데 잘 부서지지 않는 딲딱한 돌을 위주로 선택합니다.모래주머니용량모래주머니안에 들어가는 모래양은 닭의 크기 종에 따라 달라지지만 , 항상 모래의 양을 적당량 유지하고자 하고 돌멩이 크기는 0.5에서 1.5cm 의 크기를 선호한다고합니다.혹시나 해서 모래주머니가 없는 닭을 찾아봣는데 없다고 하네요. 이런모래주머니역할을 제대로 못하는 닭들에게는 고운 가루형태의 모이를 주는게 좋다고 합니다. 적당히 좋은 모래를 주면 닭이 잘 자라겠습니다.