의생명과학분야 박사 김연숙입니다.
생물·생명
Q. 인간의 신체와 관련된 부분은 유전자와 환경의 영향으로 설계되는데 여기서 환경의 의미가 뭔가요?
안녕하세요. 인간의 신체와 기능에 관한 모든 부분은 유전자와 환경의 영향을 받게 됩니다. 여기서 말하는 환경이란 부모로부터 물려받은 유전이 어떻게 발현될지를 결정하는데 영향을 주는 요소라고 생각하면 됩니다. 즉, 비유전적 요소를 모두 환경적 영향이라고 보면 됩니다. 인간은 엄마뱃속에서부터 이미 환경에 노출이 됩니다. 엄마뱃속에서부터 엄마를 통해 영양 등을 공급받아 자라기 때문이죠. 태어나서도 외부 환경에 영향받는 요소들은 많습니다. 대기 환경, 생활습관 (먹는것, 입는것, 수면, 운동 습관, 스트레스 등) 에 영향을 받게 됩니다. 인간의 유전자 중에서도 유전적인 영향이 큰 발현인자가 있고, 반대로 환경적인 영향이 큰 발현인자들이 있습니다.
생물·생명
Q. 적혈구나 백혈구를 만들어내는 것은 서로 다른건가요?
안녕하세요. 김연숙 전문가입니다. 적혈구와 백혈구는 모두 우리 몸의 골수 (뼈 속의 조혈모세포)에서 분화되어 만들어집니다. 조혈모세포(hematopoietic stem cell)에서 분화하여 혈액의 성분인 적혈구, 백혈구, 혈소판 등으로 발달되는것인데요. 이 조혈모세포로부터 적혈구로 발달하는 과정과, 백혈구로 발달하는 과정이 다르다고 생각하면 됩니다. 적혈구는 골수계 줄기세포(Myeloid stem cell)로부터 적아세포(erythroblast)로 발달, 이후 망상적혈구(reticulocyte)가 적혈구로 발달되는데요. 이 과정에서 철, 비타민 B12, 엽산이 필수적으로 필요합니다. 적혈구는 헤모글로빈이라는 단백질을 가지고 있어 체내를 순환하며 산소를 운반하는 역할을 하는데요. 이 헤모글로빈의 핵심 구성요소가 철(Fe)이기 때문에 철분이 중요한 겁니다. 또한 백혈구는 조혈모세포로부터 분화하며 골수계 줄기세포로부터 백혈구(호중구, 호산구, 단핵구 등)가 생성됩니다. 적혈구와 백혈구 둘다 조혈모세포라는 유래는 같으나 분화, 발달되는 과정이 다릅니다.
생물·생명
Q. 도마뱀의 꼬리는 계속해서 자라나요?
안녕하세요. 김연숙 전문가입니다. 도마뱁의 꼬리는 잘리더라도 재생하는것으로 유명하죠. 도마뱀의 자기절단 능력은 위험할 때 스스로 꼬리를 잘라 탈출 할 수 있지만 새로 자라는 꼬리는 원래 꼬리의 구조와는 다르게 됩니다. 새로이 자란 꼬리는 원래보다 (뼈+근육+신경조직) 구조가 단순하고 (연골기반+신경조직포함) 기능이 일부 제한됩니다. 따라서 횟수제한없이 재생은 어려우며, 일부 도마뱀 종은 1~2회 정도만 재생 가능하며 그 이후에는 자라지 않게 됩니다.
생물·생명
Q. DNA의 구조를 밝힌 과학자는 누구인가요?
안녕하세요. 김연숙 전문가입니다. DNA의 이중나선(double helix)구조를 밝힌 과학자는 James Watson & Francis Crick 입니다. 생물학 교재에는 왓슨 앤 크릭 이라고 부릅니다! 이들은 켐브리지 대학교의 연구진으로 1953년 X선 회절 데이터를 참고하여 DNA의 3차원구조인 이중나선 모델을 최초로 제안하였스며, 이를 바탕으로 1962년 노벨 생리의학상을 수상한바 있습니다.
생물·생명
Q. 암세포는 왜 먹이만 있으면 죽지않고 끝까지 살아남나요
안녕하세요. 김연숙 전문가입니다. 암세포는 정상 세포와 다르게 무한증식하고 죽지 않으려는 불명성(Immortality)의 특징을 가지고 있습니다. 정상 세포는 일반적으로 세포가 분열할수록 염색체 끝에 있는 텔로미어(telomere)가 짧아지면서 수명이 다하면 사멸되는데요. 암세포는 이를 피하기 위한 기작으로 텔로미어를 합성하는 텔로머라아제(telomerase) 효소를 활성화하며 분열중에도 텔로미어 길이를 유지합니다.또한 일반적인 정상 세포는 DNA 손상이 심하거나 하면 스스로 자살를 하는 세포사멸(apoptosis)기작을 가지고 있습니다. 하지만 암세포는 세포자살을 유도하는 p53 유전자를 변경시켜 세포자멸(apoptosis)과정을 막습니다. 그리고 무한증식을 위해 산소와 영양분을 공급받기 위한 신생혈관합성(angiogenesis)를 수행하여 무수히 많은 혈관조직을 생성합니다.