답변 내역

안녕하세요.유전자 편집기술이 인간 질병 치료에 적용될 경우 표적 이탈이나 비의도적 유전체 변화가 큰 문제가 될 수 있는데요, 표적 유전자와 유사한 염기서열에서 비의도적 절단 또는 편집이 일어날 경우 암 유발 또는 종양억제 유전자 기능 상실, 세포 기능 저해, 염색체 이상과 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 또한 표적 내에서도 대규모 결손이나 삽입, 염색체 재배열과 같은 비정형적 편집 산물이 발생할 수 있는데요, 이러한 변화는 세포 기능을 근본적으로 왜곡할 수 있습니다.따라서 임상 적용 단계에서는 안전성을 더욱 강화하기 위한 전략이 추가로 고려되는데요 현재 허용되는 유전자 편집 치료는 체세포에 한정되며, 생식세포 편집은 후세대로 유전될 위험 때문에 엄격히 금지되거나 강하게 규제되고 있습니다. 또한 유전체에 장기간 통합될 수 있는 바이러스 벡터 대신, mRNA나 단백질-RNA 복합체와 같은 일시적 전달 방식을 사용해 편집 도구의 지속적 발현으로 인한 위험을 줄이려는 방향이 선호되고 있습니다. 더불어 편집 도구에 대한 면역 반응을 사전에 평가하고, 임상시험 단계에서 장기 추적 관찰을 통해 종양 발생이나 기능 이상 여부를 지속적으로 모니터링하는 것이 필수적인 절차로 자리 잡고 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.장내 미생물 군집이 비만이나 우울증과 연관되어 있다는 점은 상당 수준까지 검증되었지만, 아직까지는 단독 결정 요인으로 확정되었다고 보기는 어렵습니다. 비만과 장내 미생물의 경우, 이 분야는 비교적 연구 축적이 많은 편인데요 대표적으로 쥐 실험에서 비만한 개체의 장내 미생물을 무균 쥐에 이식했을 때 체중 증가와 지방 축적이 유의미하게 증가하는 결과가 반복적으로 관찰되었습니다. 이는 장내 미생물이 음식물로부터의 에너지 추출 효율, 단쇄지방산 생성, 지방 합성 및 저장 관련 유전자 발현에 영향을 미칠 수 있음을 의미합니다. 다음으로 사람을 대상으로 한 연구에서도 비만인 집단과 정상 체중 집단 간에 미생물 다양성 감소, 특정 균군의 차이가 통계적으로 보고되어 왔는데요 이 수준에서는 연관성과 기전의 일부는 비교적 잘 확립되었다고 평가되지만 다만, 사람의 비만은 식습관, 운동, 유전, 사회적 요인이 복합적으로 작용하므로, 장내 미생물은 중요한 조절 인자 중 하나이지 단일 원인은 아닙니다. 또한 장내 미생물이 미주신경 자극, 염증성 사이토카인 조절, 트립토판–세로토닌 대사, GABA 등 신경전달물질 전구체에 영향을 줄 수 있으나 사람의 정신 건강은 심리적 경험, 사회적 스트레스, 수면, 호르몬, 유전 요인의 영향을 강하게 받기 때문에, 현재까지는 장내 미생물은 정신 질환의 위험을 조절하거나 증상을 증폭, 완화할 수 있는 요인으로만 볼 수 있을 것 같습니다. 감사합니다.

안녕하세요.곤충은 척추동물에 비해 생활반경이 매우 좁아도 생존 자체에는 큰 문제가 없는 경우가 많지만, 모든 곤충에게 좁은 공간이 전혀 영향이 없다고 일반화하기는 어렵습니다. 곤충은 포유류나 조류처럼 넓은 영역을 순찰하거나 이동해야 생존이 가능한 동물이 아니라, 대부분 에너지 소비가 적고 행동 범위가 원래 제한적인 생물인데요 또한 곤충의 신경계는 비교적 단순하며, 스트레스 반응도 포유류처럼 공간의 크기 그 자체를 인지해 심리적 압박으로 전환하는 방식이 아닙니다. 즉, 곤충에게 중요한 것은 공간의 넓이보다는 먹이, 온도, 습도, 은신처, 번식 조건과 같은 기능적 환경 요소입니다.따라서 일반적으로는 사육 환경에서도 적절한 온도 및 습도, 종에 맞는 먹이 공급, 탈피나 휴식을 위한 숨을 곳, 과도한 진동이나 빛, 접촉이 없는 안정성과 같은 조건이 충족된다면, 투명한 소형 사육 케이스에서도 생존과 정상적인 성장 자체는 충분히 가능한 경우가 많습니다. 감사합니다.

안녕하세요.미네랄은 말씀해주신 것처럼 체내 존재량은 상대적으로 적지만, 생명 시스템을 유지하는 데 필수적인 조절자이자 구조 요소로 작용합니다. 칼슘과 인은 뼈와 치아의 주성분으로, 단순한 지지 구조를 넘어 체내 칼슘 저장소 역할을 하는데요 이 저장된 칼슘은 혈중 농도가 떨어질 때 방출되어 신경 흥분, 근육 수축, 혈액 응고 같은 생리 반응을 유지합니다. 마그네슘 역시 뼈의 구조에 기여하며, 동시에 수백 종 이상의 효소 반응에 관여합니다.다음으로 중요한 역할은 효소 활성의 조절인데요, 많은 효소는 단백질 자체만으로는 완전한 기능을 하지 못하고, 특정 미네랄 이온이 결합해야 활성화됩니다. 예를 들어 아연은 DNA 중합효소, RNA 중합효소, 항산화 효소의 활성에 필수적이며, 철은 산화-환원 반응을 담당하는 효소의 중심 금속으로 작용합니다. 이런 미네랄은 반응의 주인공이라기보다는, 반응이 일어날 수 있는 전자적·구조적 환경을 만들어 주는 역할을 합니다. 이외에도 나트륨, 칼륨, 염소 같은 전해질 미네랄은 세포막을 사이에 두고 농도 기울기를 형성하여, 신경 자극 전달과 근육 수축을 가능하게 합니다. 특히 Na⁺-K⁺ 펌프는 세포의 생존과 직결된 기본 장치로, 이온 농도가 조금만 흐트러져도 신경계와 심혈관계에 즉각적인 이상이 나타납니다. 또한 이들은 체액의 삼투압과 pH 균형을 유지하는 데도 핵심적인 역할을 합니다. 감사합니다.

안녕하세요.마이크로바이옴이란 원래는 2000년대 초반에 제안된 개념으로, 단순히 어떤 환경에 사는 미생물들의 집합을 뜻하는 마이크로바이오타와는 구분됩니다. 마이크로바이옴은 특정 환경에 존재하는 미생물 군집 자체, 그 미생물들이 가진 전체 유전체 정보, 미생물 간 상호작용, 미생물과 숙주 또는 환경 간의 기능적 관계까지 모두 포함하는 개념입니다. 과거 생물학과 의학이 인간, 식물, 동물과 같이 개별 생물체를 중심으로 사고해 왔다면, 마이크로바이옴 연구는 생명체를 미생물과 공존하는 하나의 생태계로 보기 시작했기 때문인데요 예를 들어 인간의 경우, 몸속과 몸 표면에 존재하는 미생물의 수는 인간 세포 수와 비슷하거나 더 많고, 유전자 수는 인간 유전체보다 수십~수백 배 많습니다. 따라서 인간의 생리, 면역, 대사, 심지어 행동까지도 마이크로바이옴과 분리해서 설명하기 어렵다는 인식이 확산되었습니다. 이러한 마이크로바이옴 개념은 여러 분야에서 매우 실질적인 도구로 사용되고 있는데요, 의학 분야에서는 특정 질병을 단일 병원체가 아닌 마이크로바이옴 불균형의 결과로 이해하려는 접근이 확산되고 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.화학 개념 중에서 르샤틀리에 원리란 왜 평형이 이동하는가를 직관적으로 설명해 주는 경험 법칙입니다. 이때 평형 상태란 정반응과 역반응의 속도가 같아져 각 물질의 농도가 시간에 따라 더 이상 변하지 않는 상태를 말하는데요, 중요한 점은 반응이 멈춘 것이 아니라, 두 반응이 동시에 계속 일어나고 있다는 동적 평형이라는 사실입니다. 평형 상태에 있는 시스템에 외부에서 농도, 압력, 온도 등의 변화가 가해지면, 시스템은 그 변화를 완화하거나 상쇄하는 방향으로 평형을 이동시킵니다. 예를 들어서 평형 상태에서 어떤 반응물의 농도를 증가시키면, 시스템은 그 물질을 소비하려는 방향으로 반응을 진행시키는데요 즉, 반응물의 농도를 늘리면 평형은 생성물 쪽으로 이동하고, 생성물의 농도를 늘리면 반대로 반응물 쪽으로 이동합니다. 이는 농도 변화로 인해 반응 지수 Q가 평형 상수 K와 달라지고, 다시 Q=K가 되도록 반응이 진행되는 것으로 이해할 수 있습니다. 다음으로 압력이나 부피가 변화하는 상황에서 부피를 줄여 압력을 증가시키면, 시스템은 기체 분자 수가 더 적은 쪽으로 평형을 이동시켜 압력 증가를 완화하려 합니다. 반대로 부피를 늘려 압력을 낮추면, 기체 분자 수가 더 많은 쪽으로 평형이 이동합니다. 감사합니다.

안녕하세요.입자의 크기가 작다고 해서 그것을 구성하는 원자의 개수가 반드시 적다고 단정할 수는 없는데요, 이는 입자의 크기는 원자 수뿐만 아니라 여러 다른 변인들의 영향을 동시에 받기 때문입니다.일반적으로 같은 종류의 원자로 이루어지고 비슷한 구조를 가진 입자라면 원자 수가 많을수록 전체 크기가 커지는 경향은 분명히 존재합니다. 예를 들어서 동일한 탄소 골격을 갖는 직쇄 알케인의 경우에는 탄소 수가 증가할수록 분자의 길이와 부피가 함께 증가하는데요 이런 경우에는 입자가 크다는 말이 곧 원자 수가 많다는 설명이 어느 정도 성립하는 경우입니다. 하지만 실제 화학과 물리에서는 이 관계가 그렇게 단순하지 않은데요, 이 경우에 중요한 변인은 원자의 종류와 크기입니다. 원자 자체도 크기가 서로 다르기 때문에, 적은 수의 큰 원자로 이루어진 입자가 많은 수의 작은 원자로 이루어진 입자보다 더 클 수 있습니다. 예를 들어, 아이오딘(I) 원자는 수소(H) 원자보다 훨씬 크므로, 원자 수가 적더라도 전체 입자 크기는 더 클 수 있습니다. 또한 같은 원자 수를 가지더라도, 원자들이 어떻게 배열되어 있는지에 따라 입자의 실제 공간 점유 크기는 크게 달라집니다. 직선형으로 길게 늘어진 분자는 상대적으로 큰 길이를 가지는 반면, 고리형이나 가지가 많은 구조는 더 조밀하여 전체 크기가 작게 나타날 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.전기음성도란 화학 결합을 형성할 때 공유 전자쌍을 자기 쪽으로 끌어당기려는 원자의 상대적인 능력을 의미하는데요 전기음성도가 클수록 전자를 더 강하게 끌어당기며, 주기율표에서는 대체로 오른쪽 위로 갈수록 증가합니다. 따라서 주기율표 상에서는 플루오린이 가장 큰 전기음성도를 갖습니다. 화학결합 중에서 공유결합과 이온결합은 완전히 다른 결합처럼 설명되지만, 실제로는 전기음성도 차이에 따라 연속선상에 존재하는 결합인데요 우선 두 원자 사이의 전기음성도 차이가 약 0~0.4 이하이면 전자쌍이 거의 균등하게 공유되어 비극성 공유결합으로 분류합니다. 전기음성도 차이가 약 0.4~1.7 정도이면 전자쌍이 한쪽으로 치우친 극성 공유결합이 되고 약 1.7 이상으로 매우 크면, 전자가 사실상 한 원자 쪽으로 이동하여 양이온과 음이온이 형성되므로 이온결합으로 분류합니다. 예를 들어 H–H나 C–C 결합은 비극성 공유결합, O–H나 N–H 결합은 극성 공유결합, NaCl과 같은 경우는 전형적인 이온결합으로 이해하시면 됩니다. 감사합니다.

안녕하세요.말씀해주신 조건만으로 곰팡이나 세균 오염이 실제로 의미 있게 발생했을 가능성은 매우 낮다고 판단됩니다. 곰팡이와 세균이 어떤 물체에 오염되었다고 판단하려면 단순히 근처에 있었다는 것만으로는 부족하고, 미생물의 실제 이동 가능성, 물체 표면에의 부착, 생존 또는 증식이 가능한 환경인가의 세 조건이 충족되어야 합니다. 이때 싱크대 벽 틈이나 바닥 틈과 같이 곰팡이가 생기기 쉬운 지점에 미생물이 존재하더라도, 그 미생물이 약 1m 떨어진 위치까지 자연적으로 이동하는 주된 경로는 공기 중 비말이나 먼지입니다. 그러나 곰팡이 포자나 세균이 공기 중으로 퍼져 다른 물체에 의미 있게 부착되려면 보통 공기 흐름이나 먼지의 재비산, 장시간 노출과 같은 조건이 필요합니다. 단순히 같은 공간에 있고, 그 바닥에 2~3분 정도 접촉했다는 사실만으로 미생물이 유의미한 양으로 이동했을 가능성은 낮습니다. 또한 곰팡이나 세균 오염은 대부분 오염 부위에 직접 닿았거나, 습기나 오염물이 묻은 표면과 접촉했을 때 문제가 되는데요 건조한 바닥에 잠시 닿았고, 그 바닥 자체에 눈에 띄는 곰팡이, 점액성 오염, 악취 등이 없었다면, 전파 가능성은 이론적으로만 존재할 뿐 현실적으로는 매우 낮은 수준입니다. 감사합니다.

안녕하세요.피그미 다람쥐는 주로 아프리카 피그미다람쥐 또는 동남아나 중앙아메리카의 소형 수목성 다람쥐류인데요, 피그미다람쥐를 포함한 대부분의 소형 다람쥐는 계절 번식 동물로, 먹이가 풍부해지는 시기에 번식을 합니다. 야생에서는 주로 우기 직후나 건기 초입, 즉 곤충과 열매가 많아지는 시기에 번식이 집중됩니다. 지역에 따라 다르지만 대체로 연 1~2회 번식하며, 실험적이나 사육 환경처럼 먹이가 안정적으로 공급될 경우에는 연 2회 번식도 가능합니다. 암컷은 보통 생후 약 6~10개월 전후에 성적으로 성숙하여 첫 번식을 할 수 있습니다. 임신 기간은 종에 따라 약간의 차이는 있지만, 대략 40~50일 정도로 비교적 짧은 편이고 이는 몸집이 작은 포유류의 전형적인 특징입니다. 한 번에 낳는 새끼 수에 대해 말씀드리면, 피그미다람쥐는 대형 다람쥐보다 새끼 수가 적은 편인데요, 일반적으로 한 배에 1~3마리, 평균적으로는 2마리 내외를 출산합니다. 새끼는 태어날 때 털이 거의 없고 눈도 감긴 상태로 태어나며, 완전히 독립하기까지는 약 6~8주 정도가 필요합니다. 이 기간 동안 어미의 보살핌이 절대적으로 중요합니다. 또한 피그미다람쥐는 본질적으로 야생성이 매우 강한 동물입니다. 감사합니다.