미토콘드리아의 독립적인 DNA는 진화의 어떤 증거를 제공하나요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다. '미토콘드리아'의 경우 다른 세포소기관과는 다르게 세포핵과 구분된 독립적인 환형의 DNA를 가지고 있습니다. 이는 세포공생설을 뒷받침하는 증거 중 하나입니다. 이때 세포공생설이란 자신의 유전정보, 즉 게놈을 가진 미토콘드리아와 엽록체는 원래 독립 생명체였는데, 진핵생물에게 잡아먹힌 뒤 그 세포 내부에서 공생하게 되었다라는 이론으로 진핵생물의 진화를 설명하는 중요한 가설입니다.
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생물이 자면서 잠꼬대를 하는 이유는 무엇인가요 ?
안녕하세요. 김지호 박사입니다. '잠꼬대'는 자는 동안에 본인은 인지하지 못한 채 말이나 소리를 내는 것을 말합니다. 잠꼬대의 명확한 원인은 밝혀지지 않았으나 보통 피로, 잦은 각성, 수면 박탈 등에 의해 잘 유발되는 것으로 알려져 있습니다. 잠꼬대의 대부분은 꿈을 꾸지 않는 잠인 non-REM 수면 중에서 발생하게 되며, 따라서 정상적으로 나타날 수 있는 수면 중 생리현상이기 때문에 수면의학에서는 이를 질병으로 보지는 않습니다.
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같은 종류의 꽃이라도 서로 색이 다양한 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 수국의 경우 파란색, 분홍색, 보라색, 연두색까지 다양한 색상의 꽃을 볼 수 있습니다. 하지만 피어날 때는 연두색이다가 파란색 또는 분홍색으로 변해버리기도 하는데요, 수국의 꽃 색이 달라지는 원리는 다음과 같습니다. 수국의 색은 꽃 안에 들어 있는 색소에 의해 결정되는데, 델피니딘(delphinidin)이라는 이름의 이 색소는 흙에서 흡수된 알루미늄 이온과 결합하면 파란색, 그대로 있으면 분홍색이 됩니다. 이때 흙 속 알루미늄 이온의 양은 흙의 산성도, 즉 pH에 따라서 달라집니다. 흙이 산성이면 알루미늄 이온이 뿌리로 흡수돼 파란 꽃이 피고, 염기성이면 알루미늄 이온이 흙 속 수산화 이온(OH -)과 결합해 물에 녹지 않는 앙금이 돼버리기 때문에 흡수되지 못해 분홍색이 됩니다. 이외에도 일반적으로 꽃의 색이 저마다 다른 이유는 꽃잎에 들어 있는 색소의 차이 때문입니다. 가시광선 중에서 어떤 파장의 빛은 흡수하고 어떤 파장의 빛은 반사하기 때문에 저마다 다른 색을 띠게 됩니다.
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얼었던 손을 뜨거운 물에 넣으면 차갑게 느껴지는 이유무엇인가요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 추위로 언 손을 뜨거운 물에 넣을 때 차갑게 느껴지는 현상은 주로 신경의 감각 변화와 관련이 있습니다. 우선 추운 환경에서는 피부의 감각 신경이 온도 변화에 민감하게 반응합니다. 차가운 상태에서 뜨거운 물에 손을 넣으면, 피부의 감각 신경이 갑작스러운 온도 변화를 인식하는 데 시간이 걸립니다. 이로 인해 뜨거운 물이 차갑게 느껴질 수 있습니다. 또한 추운 환경에서는 혈관이 수축하여 손끝으로 가는 혈류가 감소합니다. 뜨거운 물에 손을 넣으면 혈관이 급격히 확장되고 혈류가 증가합니다. 이 과정에서 손이 순간적으로 이상한 감각을 느끼게 되며, 이로 인해 차가운 느낌을 받을 수 있습니다. 하지만 얼었던 손을 피부 온도를 올린다고 바로 뜨거운 물에 담그거나 환부를 비비면 안 된다고 하는데요, 얼었던 부위가 갑자기 녹으면 혈관벽을 손상시키는 프로스타글란딘이라는 물질이 만들어져 환부의 조직을 괴사시킬 수 있기 때문입니다.
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사람 평균수명이 2040년에는 몇살까지 늘어날까요? 과학이 날로 발전하고 세계가 하루 생활권이 되어 좁아진 세상,인류의 수명은 평균 몇살이고,우리나라 평균수명은 또 얼마나 변화 될까
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 2040년의 평균수명에 대한 예측은 여러 변수에 의해 달라질 수 있습니다. 과학과 의학의 발전, 생활 환경의 개선, 건강한 생활 습관의 보급 등이 모두 영향을 미칩니다. 세계보건기구(WHO)와 같은 기관들은 의료 기술의 발전, 전염병의 감소, 영양 상태의 개선 등을 통해 평균 수명이 계속 증가할 것으로 예상하고 있습니다. 현재 한국의 평균 수명은 약 83세 정도입니다. 한국은 의료 시스템의 발전과 건강 관리 시스템이 잘 갖추어져 있어 평균 수명이 증가할 가능성이 큽니다. 한국보건사회연구원의 예측에 따르면, 2040년에는 한국의 평균 수명이 87~88세 정도가 될 수 있습니다.
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나뭇잎이 보통 초록색인 이유가 있나요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 나뭇잎이 보통 초록색을 띠는 이유는 식물의 잎에서 일어나는 '광합성'이라는 현상과 관련이 있습니다. 식물은 동물과 달리 한 자리에서 계속 자라야하기 때문에 스스로 양분을 합성해야 합니다. 이때 광합성이란 태양의 빛에너지를 이용하여 대기중의 이산화탄소와 뿌리로부터 흡수한 물을 포도당으로 전환하는 과정을 말합니다. 광합성은 엽록체라는 세포소기관에서 일어나며, 이때 태양의 빛에너지를 흡수하는 것은 광합성 색소인 '엽록소'가 담당합니다. 엽록소는 429nm 및 659nm, 즉 청색광과 적색광은 효과적으로 흡수하여 광합성에 이용하지만, 보통 녹색광의 파장대역은 흡수하지 않고 반사합니다. 따라서 광합성이 일어나는 식물의 잎이 대부분 초록색으로 보이는 것입니다.
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바이오미미크리는 어떤분야에 활용 되나요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다. '생체모방(Biomimetics)'이란 다양한 생물의 특성이나 구조 등을 모사한 기술을 말합니다. 생명을 뜻하는 '바이오(Bio)'와 모사, 모방을 의미하는 '미메틱(mimetic)'라는 단어를 합성한 용어입니다. 대머리 독수리를 본 따 만든 비행기, 회전하며 날아가는 단풍나무 씨앗에서 착안한 헬리콥터의 프로펠러, 도꼬마리 열매에 있는 가시를 보고 발명한 벨크로 테이프가 대표적인 예시입니다.
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사람은 햇빛을 통해서 비타민d를 생성한다고 하는데요 어떻게 햇빛을 통해서 비타민d를 체내에서 합성할 수 있는 건가요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 비타민d는 비타민 중에서 유일하게 체내 합성이 가능한 성분입니다. 비타민 D의 피부 합성은 주로 동물의 피부에서 일어나며, 콜레스테롤로부터 생성되는 프로비타민 D3(7-디하이드로콜레스테롤)가 햇빛 중의 자외선을 받아 비타민 D3로 전환되어 지방 세포에 저장됩니다. 이때 자외선은 파장이 긴 것부터 작은 순으로 UV-A, B, C로 나뉘는데 그 중 중간 영역인 UV-B(280-320nm)가 프로비타민 D를 비타민 D로 전환시키는 과정에 필요합니다.
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유인원들도 인간과 마찬가지로 잡식성인가요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 유인원이라고 하면 보통 고릴라와 침팬지, 오랑우탄, 보노보를 일컫는 말이며, 인간과 마찬가지로 잡식성 동물입니다. 하지만 대부분 열매, 나뭇잎, 나물 등을 주식으로 삼으며 가끔 곤충 같은 작은 동물이나 새알을 잡아먹기도 하는 채식 위주의 잡식성이라고 할 수 있습니다.
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계면에서 제한효소를 뜬다는게 무슨뜻인가요?
안녕하세요. 김지호 박사입니다. 일반적으로 plasmid DNA에 제한효소를 처리한 후, 젤 전기영동을 통해 제한효소 처리 결과를 확인합니다. 계면에서 뜬다는 말은 처음 들어보지만, 이는 pipetting시에 시료에 tip을 깊게 넣지 말고 표면에서 살짝만 넣어서, tip 겉 부분에 묻는 양을 줄이라는 뜻 같습니다.
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