안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
Q. 프로모터 복제원점과 같이 부차적인 기능을 하는 유전자들은 인트론 부위가 많지 않나요?
안녕하세요.프로모터(promoter)나 복제원점(origin of replication)과 같은 DNA 상의 부차적인 기능을 수행하는 요소들은 사실 일반적으로 우리가 말하는 ‘유전자’(즉, 단백질이나 RNA를 암호화하는 염기서열)라기보다는 조절 서열 또는 비암호화(non-coding) 부위에 속합니다. 이런 부위들은 인트론(intron)이라기보다는, 그 자체로 유전자 외부의 기능적 염기서열로 분류됩니다. 인트론은 본래 하나의 전사 단위(gene) 내에서 RNA로 전사되지만 번역되지 않고, 스플라이싱 과정에서 제거되는 염기서열을 의미합니다. 즉, 인트론은 전사된 후 제거되는 유전자 내부의 비암호화 영역이고, 프로모터나 복제원점은 아예 전사되지 않는 경우가 많기 때문에 인트론이라 하긴 어렵습니다. 하지만 질문의 요지처럼 "부차적인 기능을 하는 유전자는 인트론이 많지 않나요?"라는 관점에서 보자면, 몇 가지 과학적인 고려가 필요합니다. 예를 들어, 조절 기능을 하는 RNA 유전자들—예를 들면 lncRNA(long non-coding RNA), miRNA 유전자—는 단백질을 암호화하지 않지만 중요한 기능을 수행합니다. 이들 중 일부는 인트론이 존재하는 복잡한 구조를 가지며, 스플라이싱을 통해 다양한 기능성 RNA를 만들어냅니다. 그러나 복제원점이나 프로모터는 이와는 다르게, 구조적 또는 조절적 DNA 요소로 기능하며 전사 산물 자체가 없는 경우가 많습니다. 결론적으로, 프로모터나 복제원점처럼 유전자 발현이나 DNA 복제를 조절하는 기능성 염기서열은 인트론과는 구별되는 독립된 조절 부위이며, 이들 자체에 인트론이 많다는 표현은 과학적으로 부정확합니다. 다만, 비암호화 유전자(noncoding gene) 중 일부 부차적인 기능을 수행하는 RNA 유전자들은 실제로 인트론을 포함할 수 있으며, 이 경우에는 복잡한 조절 메커니즘과 기능적 다양성이 연관됩니다.
Q. 노란가래가 나오는 원인과 이유는 무엇인가요?
안녕하세요.노란 가래가 나오는 것은 단순한 감기 증상을 넘어, 우리 몸의 면역 반응과 관련된 생리학적인 과정입니다. 가래는 원래 기관지와 폐를 보호하기 위한 점액으로, 외부에서 들어오는 먼지, 세균, 바이러스 등의 유해 물질을 포획하고 배출하는 역할을 합니다. 하지만 감염이 발생하면 이 점액의 성분과 양이 달라지며, 색깔도 변화하게 됩니다. 특히 감기나 기관지염처럼 바이러스 또는 세균이 상기도에 침투하면, 우리 몸은 면역세포 중 하나인 호중구(Neutrophil)를 현장에 빠르게 보내어 감염원을 제거하려고 합니다. 이 호중구는 감염된 부위에서 병원균과 싸우고, 그 과정에서 효소와 산화물질, 사멸된 세균 및 세포 파편들이 분비되며, 이 물질들이 가래에 포함되면 색깔이 탁하거나 노랗게 보이게 되는 것입니다. 즉, 노란색은 감염 부위에서 일어난 면역반응의 '잔해물'이 포함된 결과입니다. 또한 가래의 색이 노란색이라는 것은 단순한 점액이 아니라 염증 세포와 단백질, 사멸한 면역세포들, 그리고 그들이 싸운 미생물의 잔해가 혼합된 상태라는 뜻이기도 합니다. 만약 가래가 녹색이나 짙은 황색으로 변하면 이는 박테리아성 감염의 가능성을 시사하기도 하며, 이 경우 항생제 치료가 필요할 수 있습니다. 결국 노란 가래는 단순히 감기 때문이 아니라, 우리 몸의 면역 시스템이 병원체에 대응한 결과물이며, 이런 색 변화는 질병의 진행 상황이나 원인 병원체의 종류에 따라 달라질 수 있습니다. 따라서 증상이 오래 지속되거나 가래 양이 많고 점도가 높아지며 발열, 호흡 곤란 등이 동반될 경우에는 정확한 진단을 위해 병원 진료를 받는 것이 중요합니다.
Q. 인간에게 줄기세포를 적용하는 기술은 아직 없나요??
안녕하세요.줄기세포는 특정한 조직으로 분화할 수 있는 능력을 가진 세포로, 일부 생물들이 손상된 신체 부위를 재생할 수 있는 능력은 바로 이 줄기세포의 활성화와 관련이 깊습니다. 예를 들어 도롱뇽이나 플라나리아 같은 생물은 절단된 부위를 줄기세포를 통해 거의 완벽하게 재생할 수 있습니다. 인간을 비롯한 포유류도 줄기세포를 가지고 있지만, 그 수와 재생 능력에는 한계가 있어 이러한 전신 재생은 불가능합니다.그럼에도 불구하고 인간에게 줄기세포를 적용하려는 연구는 활발히 진행 중이며, 이미 일부 분야에서는 임상적으로 사용되고 있습니다. 대표적인 예로는 조혈모세포이식이 있는데, 이는 골수에서 유래한 줄기세포를 이용하여 백혈병 등 혈액 질환을 치료하는 방법입니다. 또한, 배아줄기세포와 유도만능줄기세포(iPSCs) 기술의 발전으로 다양한 조직이나 장기로 분화시켜 손상된 부위를 복원하려는 시도도 계속되고 있습니다. 예를 들어 망막세포, 심근세포, 신경세포 등을 실험실에서 줄기세포로부터 만들어 손상된 부위에 이식하려는 임상시험들이 점차 확대되고 있습니다.하지만 인간에게 완전한 재생 능력을 부여하는 것은 여전히 과학적으로 도전적인 과제입니다. 줄기세포를 이용한 재생 치료는 면역 거부 반응, 종양 형성 위험, 세포 분화의 불완전성 등의 문제로 인해 신중한 접근이 요구됩니다. 따라서 현재까지는 일부 질환에 국한된 치료에만 사용되고 있으며, 전신 조직 재생 같은 고차원적인 기술은 아직 연구 단계에 머물러 있습니다.결론적으로, 인간에게 줄기세포를 적용하는 기술은 이미 일부 제한된 형태로 존재하며 임상에도 활용되고 있지만, 전신 재생이나 절단 부위 완전 복원 같은 고급 재생 기술은 앞으로 더 많은 연구와 시간이 필요한 분야입니다.
Q. 세계적으로 새들이 계절에 따라 이동하는 철새도 있고 한곳에 오랫동안 자리잡고 사는 텃새도 있는데, 종류는 어떤 것들이 있나요?
안녕하세요.세계의 새들은 생존 전략에 따라 크게 철새와 텃새로 나뉩니다. 철새는 계절 변화에 따라 번식지와 월동지를 오가는 이동성 조류로, 주로 기온, 먹이 자원, 번식 환경 등의 변화에 적응하기 위해 먼 거리를 이동합니다. 반면 텃새는 연중 한 지역에서 머무르며 생활하는 조류로, 그 지역의 기후나 환경 조건이 1년 내내 생존에 큰 영향을 미치지 않을 만큼 안정적인 경우가 많습니다. 우리나라는 사계절이 뚜렷하고 다양한 지형과 서식 환경을 가지고 있어 텃새와 철새 모두 매우 풍부한 종류가 분포합니다. 우리나라의 대표적인 텃새로는 참새, 까치, 직박구리, 박새, 곤줄박이, 딱따구리류(예: 오색딱따구리), 황조롱이 등이 있으며, 이들은 일년 내내 같은 지역에서 서식하며 번식과 먹이활동을 이어갑니다. 이들은 기온 변화에 비교적 잘 적응하고, 도심이나 농촌 등 다양한 환경에서 살아갈 수 있는 생태적 유연성을 지닌 것이 특징입니다. 한편 우리나라에 도래하는 철새는 봄과 가을에 집중적으로 이동하며, 크게 여름철새와 겨울철새로 나눌 수 있습니다. 여름철새는 봄에 우리나라로 날아와 번식 후 가을에 남하하는데, 대표적으로 제비, 두루미류(일부), 뻐꾸기, 개개비류, 솔새류 등이 있습니다. 반면 겨울철새는 북방 지역에서 겨울을 피하여 우리나라로 내려오며, 대표적으로 청둥오리, 고니류(혹고니, 큰고니 등), 기러기류(쇠기러기, 큰기러기), 두루미류(재두루미, 흑두루미 등), 도요물떼새류 등이 있습니다. 특히 한강 하구, 철원, 순천만, 우포늪 같은 지역은 세계적으로 중요한 철새 도래지로 알려져 있습니다. 결론적으로 우리나라에는 다양한 생태환경과 기후 덕분에 사계절을 통틀어 수많은 종류의 텃새와 철새가 공존하고 있으며, 이는 생물다양성 보존 측면에서도 매우 중요한 의미를 가집니다.
Q. 늑대인간이 밤에 아프면 동물병원을 가야 할까요 일반 병원을 가야 할까요?
안녕하세요.늑대인간이 밤에 아플 경우, 그가 어느 병원을 가야 하는지는 생물학적 정체성과 사회적 신분 사이의 복합적인 문제로 볼 수 있습니다. 늑대인간은 낮에는 인간의 신체와 정신을 유지하다가 밤이 되면 생리학적으로 늑대와 유사한 형태로 변이한다고 가정할 때, 이 변신은 단순한 외형의 변화가 아니라 호르몬, 신경계, 면역 체계까지 포함하는 전신적 생리 변화일 가능성이 큽니다. 만약 밤의 형태가 생물학적으로 '동물'에 더 가깝다면, 이 상태에서의 진단과 처치는 일반적인 의학 지식으로는 어려울 수 있으며, 일부 생리 반응이나 약물 대사 또한 인간과 다를 수 있어 사람 대상의 병원에서 치료받는 데 제약이 따를 것입니다. 그러나 늑대인간은 낮 동안은 신분증, 건강보험 자격 등을 갖춘 인간으로서 정상적인 사회 생활을 한다고 가정하면, 법적, 제도적으로는 인간으로 간주됩니다. 따라서 응급 상황 발생 시 병원 선택의 기준은 생물학적 모습보다는 법적 신분과 접근 가능성에 달려 있습니다. 이 점에서 밤에 아픈 늑대인간은 실제로는 동물병원에 갈 수는 있지만, 해당 병원은 법적으로 인간을 치료할 자격이 없으며, 또한 늑대인간의 고유한 생리학적 특성에 대한 정보가 부족해 제대로 된 처치를 기대하기 어렵습니다. 반면, 인간 병원에서는 신분 확인이 어려워 응급실 접근이 제한될 수 있으나, 늑대인간이라는 존재 자체가 사회적으로 알려진 경우라면 별도의 의료 프로토콜이나 특수 진료 부서가 마련될 수도 있습니다.결론적으로, 늑대인간이 밤에 아플 경우 생물학적 특성상 동물병원이 더 적합할 수 있지만, 법적 신분과 의료 제도의 현실을 고려하면 일반 병원을 이용하는 것이 더 타당하며, 향후 이를 위한 특수 의료 시스템이 필요할 수 있습니다.