답변 내역

CRISPR-Cas9과 제한효소는 모두 DNA를 절단하지만, 작용 기전과 특이성에서 근본적으로 다릅니다.무엇보다 인식하는 기작을 보면 제한효소는 효소 단백질 자체가 GAATTC와 같은 고정되고 짧은 회문 서열을 직접 인식하고 절단합니다. 반면 CRISPR-Cas9 시스템은 가이드 RNA(gRNA)를 이용해 표적 DNA 위치를 인식합니다.또한 제한효소는 인식 서열이 게놈에 많을 경우 비특이적 절단이 일어날 수 있는 반면 CRISPR-Cas9는 gRNA 서열을 변경하여 원하는 거의 모든 DNA 서열을 표적으로 삼을 수 있어 유연성과 정밀도가 압도적으로 높습니다.게다가 제한효소는 모든 외부 DNA를 무차별적으로 파괴하는 선천적 방어입니다. 하지만, CRISPR-Cas9는 침입 바이러스의 DNA 정보를 기억하여 다음 침입 시 정밀하게 제거하는 적응 면역 역할을 합니다.좀 더 간단히 비유해서 말씀드리면 제한효소가 정해진 패턴을 자르는 단순한 가위라면, CRISPR-Cas9은 안내장치를 이용하여 원하는 곳을 정확히 자르는 레이저 절단기라 할 수 있습니다.

CAR-T 세포 치료는 환자의 T세포를 유전자 변형하여 키메릭 항원 수용체를 발현하게 함으로써, 암세포를 특이적으로 인식하고 파괴하도록 강화하는 면역치료법입니다.CAR-T세포의 핵심은 CAR에 있습니다.CAR의 세포 외 도메인(보통 항체의 scFv 형태로 구성)은 암세포 표면에 있는 표적 항원에 정확하게 결합하는데, 예를 들어 B세포 암의 경우 CD19 항원에 결합합니다.그럼 이런 항원과의 결합 신호가 T세포를 강하게 활성화시키며 암세포를 공격하기 위한 대규모 증식이 일어나게 되는 것이죠.

결론부터 말씀드리면 일부 연구에서 플라나리아가 몸이 여러 조각으로 잘려 재생되더라도 이전의 기억을 가지고 있을 수 있다는 증거가 있습니다.이러한 기억은 단순히 뇌에만 저장되는 것이 아니라, 몸 전체에 퍼져 있는 신경계나 다른 신체 조직에도 흔적이 남아있습니다. 즉, 과학자들은 플라나리아가 특정 과제를 학습하고, 이 후 머리를 잘라내어 재생된 후에도 빠르게 재학습하는 것을 관찰되었습니다.따라서 3마리로 재생된 플라나리아는 각 조각이 가지고 있던 기억의 생화학적, 생리적 흔적을 재생된 뇌에 반영하고, 결론적으로 3마리의 플라나리아는 모두 원래 개체의 학습 능력이나 기억 정보를 공유하며 재생된다고 볼 수 있습니다.

사실 곤충이 고통을 느끼는지에 관한 과학계의 명확한 결론은 아직 없는 것으로 알고 있습니다.다만, 곤충도 통각 수용은 분명히 존재합니다. 하지만, 이는 해로운 자극을 감지하는 생물학적 과정이며, 우리가 흔히 말하는 고통을 감지한다고 하기는 어렵습니다.곤충의 신경계는 열, 화학 물질, 물리적 손상과 같은 유해 자극에 반응하기는 하지만 이 반응은 단순히 무릎 반사와 같은 자동적인 반사 작용으로 보고 있습니다.그러나 최근 연구는 곤충이 반사 이상의 복잡한 행동을 보일 수 있다고도 하는데, 일부 초파리 연구에서 부상 후 만성 통증과 유사한 지속적인 회피 행동이 관찰되기도 했습니다. 이러한 행동은 자극을 단순히 감지하는 것이 아니라, 조절하고 회피하는 능력을 가졌다는 의미이기도 하죠.그렇다보니 이러한 중추 신경계의 조절은 고통을 느끼는 초기 단계일 수 있다는 해석이 있습니다.하지만 곤충의 단순한 뇌 구조는 고통과 같은 복잡한 감정을 의식하는지는 알 수가 없습니다.결론적으로, 곤충은 통증 신호를 감지하기는 하지만, 인간과 같은 고통을 느끼는지는 아직 명확한 결론이 없습니다.

당연히 과학적 이유가 있습니다.바로 수면 호르몬인 멜라토닌의 역할 때문입니다.불을 끄면 수면을 유도하는 호르몬인 멜라토닌의 분비가 활발해지는데, 빛은 멜라토닌 분비를 억제하라는 신호를 뇌에 보내 수면을 방해합니다.결국 빛 때문에 멜라토닌이 적게 분비되면 깊은 잠을 자지 못하고 수면의 질이 떨어지게 되는 것이죠.또한 어둠은 우리 몸의 24시간 생체 시계를 정상적으로 유지할 수 있게 만들며, 밤에 빛에 노출되면 인슐린 저항성이 높아져 당뇨병 및 비만 위험이 증가하기도 합니다.만일 어두움에 무서움을 느껴서 불을 끄지 못하신다면, 멜라토닌을 억제하는데 영향이 적은 붉은색이나 호박색의 희미한 무드등 정도를 켜두시는게 좋습니다.

결론부터 말씀드리면 전기뱀장어도 자신이 생산한 전기에 감전이 됩니다.하지만, 치명적인 수준의 피해는 입지 않습니다.몸집의 크기나 환경 등의 영향도 있지만, 가장 큰 이유는 전기뱀장어의 절연 메커니즘 덕분입니다. 전기뱀장어의 피부와 중요 장기를 둘러싼 조직은 특수한 지방질과 구조 단백질을 통해 전기 충격을 완화하거나 절연하는 역할을 하기에 같은 수준의 감전에도 피해를 크게 입지 않는 것이죠.게다가 오랜 진화를 통해 스스로의 전기 충격에 대한 내성이 강한 것도 이유입니다.

mRNA가 리보솜에 결합하는 원리는 원핵생물과 진핵생물이 좀 차이가 있긴 하지만, 특정 서열 인식을 통해 개시 코돈(AUG)의 위치를 잡아 들어가는 것입니다.박테리아같은 원핵생물의 경우 '샤인-달가노 서열'이라는 mRNA의 개시 코돈 앞에 있는 퓨린이 풍부한 서열이 있는데, 리보솜 작은 소단위체(30S)의 16S rRNA에 있는 상보적 서열과 샤인-달가노 서열이 수소 결합하여 mRNA가 부착됩니다. 이 결합으로 AUG가 리보솜의 P-자리에 놓여 번역이 시작되게 됩니다.반면 사람같은 진핵생물의 경우 mRNA의 5' 말단에 있는 5' 캡 구조를 개시 인자 단백질 복합체가 먼저 인식하고 결합합니다. 그리고 리보솜 작은 소단위체(40S)가 개시 인자들과 함께 5' 캡에 부착된 후, mRNA를 3' 방향으로 이동하며 탐색하게 되는데, 이 복합체는 첫 번째로 나타나는 AUG를 개시 코돈으로 인식하여 멈추게 됩니다. 이후 큰 소단위체가 결합하며 번역이 개시되는 것입니다.

진핵생물은 세 종류의 RNA 중합효소를 가지며, 각각 합성하는 RNA 종류, 위치, 프로모터 인식 방식에서 차이를 보입니다.RNA중합효소1은 주로 핵소체에서 리보솜RNA(rRNA)의 전구체를 합성하며, 세포의 성장에 필수적인 리보솜 구축에 관여합니다.RNA중합효소2는 핵질에서 mRNA와 일부 작은 핵 RNA(snRNA, miRNA)를 합성합니다. 단백질 정보를 암호화하는 유전자의 전사를 담당하며, 가장 복잡한 전사 인자(GTFs) 복합체를 필요로 합니다.RNA중합효소3은 핵질에서 tRNA, 5SrRNA 등 작은 기능성 RNA들을 합성합니다. 이들은 번역 및 리보솜 구성에 관여합니다.이러한 분화는 유전자 발현을 독립적으로, 그리고 효율적으로 조절하여 세포가 다양한 조건에 유연하게 대응하도록 해주는데, 특히 RNA중합효소2는 가장 정교하고 광범위한 조절을 받습니다.

대부분의 물고기는 사람처럼 움직이는 크고 근육질의 혀를 가지고 있지는 않습니다.대신 물고기의 입안 구조는 먹이를 식도로 밀어 넣는 연골성 돌기에 가깝죠.그리고 물론 물고기도 맛을 느낍니다.하지만, 맛 감지는 혀가 아닌 미뢰(맛봉오리)를 통해 이루어지게 됩니다.특이한 점이라면 물고기의 미뢰는 입안뿐 아니라 입술, 수염(바벨), 심지어 몸통 표면에까지 널리 분포하고 있어 먹이를 입에 넣지 않고도 주변 물속의 화학물질을 감지해 맛을 볼 수 있습니다.