안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
생물·생명
Q. 바다에사는 해달이라는 동물은 수면중에 서로 손을 잡고 잔다는데 왜 그런가요?
안녕하세요.해달은 바다에 떠서 자는 특성상 멀리 떠내려가 무리에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 손을 잡고 잔다고 합니다.그리고 이는 체온유지에도 도움이 된다고 합니다. 무리가 많이 모여있는 경우 떠내려가는 것을 쉽게 인지할 수 있기에 꼬리만 닿은채 잠자기도 합니다.
생물·생명
Q. 세포 내 공생설 주장을 뒷받침하는 증거들은 무엇이 있을까요?
안녕하세요.세포 내 공생설은 세포의 미토콘드리아와 엽록체가 생긴 과정을 설명하는 가설입니다.(진핵세포가 생성된 과정을 설명함)미토콘드리아의 기원을 초기 원핵세포가 잡아먹은 다른 원핵세포가 소화되지 않고 남아 공생했다고 보며, 엽록체의 기원도 역시 초기의 원핵세포가 다른 광합성세균을 먹고 이것이 소화되지 않고 남아 공생했다고 봅니다.여기에는 여러가지 증거가 있는데, 미토콘드리아와 엽록체는 이중막 구조로 되어있다는 점 입니다.원핵세포가 다른 물질을 잡아먹을 때 아메바처럼 해당 물질을 감싸 막 안에 가두고 소화시킵니다.그렇기 때문에 미토콘드리아와 엽록체가 이중막이라는것은 바깥쪽 막은 잡아먹은 원핵세포의 막이고, 안쪽 막은 잡아먹힌 원핵세포의 막이라는 것입니다. 실제로 미토콘드리아와 엽록체의 막구조를 분석하면 외막은 세포막 구조와 비슷하고, 내막은 원핵생물의 효소와 전자전달계가 존재하여 원핵생물의 막과 비슷합니다. 또 미토콘드리아와 엽록체는 각자 자신만의 독립적인 유전물질을 가집니다.그래서 세포의 분열과 상관없이 자신들이 분열해서 수를 늘릴 수 있습니다.
생물·생명
Q. 개미는 자기 몸무게의 40배를 든다는데,그럼 개미가 사람만해지면 얼마까지 들 수 있는건가요?
안녕하세요.개미나 다른 곤충들이 자신의 크기에 비해 강한 힘을 낼 수 있는 이유는, 이들의 크기가 작기 때문입니다. 개미가 사람만큼 커진다면, 아마 크기가 비슷한 다른 동물만큼의 힘을 낼 수 있을 것입니다.혹은 다리나 몸의 구조 때문에 중력에 저항해 일어설 수 없을 가능성도 있습니다. 물건을 들어올릴 수 있는 근육의 힘은 근육의 단면적에 비례합니다. 간단히 계산하기 위해 정육면체의 생물이 있다고 가정하면, 면적은 가로 세로의 곱이므로, 몸길이가 두배가 된다면 근육면적은 4배가 됩니다.하지만 몸의 부피는 8배가 됩니다. 즉 몸의 크기는 8배가 되었는데, 힘은 4배가 되었습니다. 몸길이가 3배가 된다면 힘은 9배, 몸의 크기는 27배가 됩니다. 즉 몸이 커지는 비율에 비해 증가하는 힘의 비율은 계속 낮아집니다.
생물·생명
Q. 물에 데친 청경채가 보관이 더 오래 안되는 이유가 있나요?
안녕하세요.청경채는 아직 살아있는 세포들이 항상성을 유지하고 있습니다.그래서 세포간의 구조가 유지되고 곰팡이에 대한 방어도 가능합니다.청경채를 데치면 열에 의해 세포벽이 파괴되며 세포내의 단백질 변성과 함께 모든 세포들이 죽은 상태가 됩니다.세포벽이 파괴되어 곰팡이가 침투하기 쉬운 상태가 되었, 모든 세포들이 죽어 곰팡이에 대한 저항성도 사라집니다. 청경채는 데치지 않고 보관하는게 오래 보관할 수 있으며, 데쳤다면 냉동보관으로 보관기간을 늘릴 수 있습니다.
생물·생명
Q. 신속항원검사와 PCR검사에 대한 질문입니다
안녕하세요.분자진단 기술은 세포내의 분자수준의 변화를 알아내어 질환의 유무를 판단하는 기술로, PCR이나 신속항원검사 등이 모두 포함됩니다.PCR이란 중합효소 연쇄 반응을 말하는데, 가장 쉽게 말하면 조사하고자 하는 DNA를 복사해서 수를 늘리는 것입니다.신속항원검사나 PCR은 코로나 검사를 위해 나온 기술은 아니고, 이전부터 많이 사용되는 기술입니다.PCR은 유전자연구나, 범죄현장의 DNA분석, 질병 분석 등 다양한 분야에 사용되며, 신속항원검사는 검체내에 특정 단백질에 민감하게 반응하는 항체를 사용해서 질환여부를 판단할 수 있는 방식이고, 예를 들면 임신테스트기도 같은 원리의 검사방식입니다. 분자진단 기술에서 DNA를 빠르게 증폭시켜야 한다는 것은 PCR을 사용해 유전자를 빠르게 늘려야 한다는 뜻이며, 소량만 들어있는 바이러스DNA를 증폭시켜 정확하게 검사하기 위함입니다.PCR은 과정상 시간이 많이 소요됩니다.유전자 시퀀싱이란, 특정 유전자의 염기서열을 분석하는 것입니다.
생물·생명
Q. phage display 가 무엇인지 알려주세요.
안녕하세요.파지 디스플레이는 박테리아를 숙주로 사용하는 바이러스인 박테리오 파지를 이용하여 박테리오 파지 표면에 나타나는 단백질과의 상호작용을 연구하는 기법입니다.수많은 종류의 파지가 있지만 주로 대장균을 숙주로 하는 M13파지와 Lamda파지가 파지디스플레이에 사용됩니다. 파지 디스플레이는 박테리오파지를 사용하여 특정 유전자가 어떤 물질과 상호작용하는 단백질을 만드는지 분석하여 라이브러리를 만들고 이를 여러 실험에 사용하는 것을 목표로 합니다.원하는 유전자를 파지에 삽입하면 파지는 계속 이 유전자를 가지게되고, 파지의 단백질 표면에 해당 유전자가 발현하는 단백질 구조가 생깁니다.특정 리간드와 결합하는 단백질을 생성하는 유전자를 찾기 위해, 여러가지 후보군인 유전자를 각각 삽입한 파지를 만들 수 있습니다. 그러면 각 파지에 어떤 유전자가 들어있는지 기록하여 라이브러리를 만들 수 있습니다.각 파지는 표면에 삽입한 유전자가 발현하는 단백질의 특성을 가지게 되고, 이 파지들을 리간드에 넣으면 해당 리간드에 결합하는 단백질 유전자를 가진 파지들만 리간드에 붙게 됩니다.(항원항체반응), 세척과정을 거쳐 붙지 않은 파지들은 떨어져 나가고, 엘루션 버퍼 용액으로 리간드에 결합한 파지를 떼어내어 분리합니다.이렇게 선별된 파지들은 대장균(숙주세포)에 감염시키면 그 수를 급속히 증가시킬 수 있습니다.이렇게 선별되어 증식된 파지들은, 항체 의약품 발굴, 단백질 연구, 유전자 조절 연구 등 다양한 분야에서 사용될 수 있습니다.
생물·생명
Q. 이벌레는 도대체 무슨 벌레일까요...
안녕하세요.해당 곤충은 집게벌레목의 곤충입니다. 보통 그냥 집게벌레로 부르며, 배 끝부분에 집게가 있는것이 특징입니다. 한국에는 약 20종이 서식한다고 합니다.습한고 따뜻한 곳을 좋아하며 외부에서 많이 발견되지만 집 안에서 발견되기도 합니다. 한국에서는 보통 6~7월에 잘 보입니다. 사람을 물 수 있기 때문에 조심해야하고, 물리면 꽤 아픕니다.보통 큰 이상은 없지만 사람에 따라 알레르기 반응이 있을 수 있습니다.
생물·생명
Q. 산림 보호와 재조림을 위해서 가장 필요한 일은 무엇인가요?
안녕하세요.산림을 보호하는 가장 좋은 방법은 존재하는 산림을 훼손하지 않는 것 입니다.하지만 이미 피해를 본 산림은 복구를 하는 것이 필요합니다.재조림을 진행 할 때 심을 나무의 특성을 잘 고려하여 선정해야하며, 가뭄과 산불 등에 의해 다시 산림이 소실되지 않도록 관개시설을 설치하는 것도 필요합니다.숲이 자리잡기 까지 이상이 없는지 지속적인 관찰이 필요합니다.
생물·생명
Q. 날씨가 더워지면 벌레가 많아지는 이유가 무엇인가요??
안녕하세요.주변의 곤충이나 벌레들은 변온동물로 주변 온도에 따라 체온이 변합니다. 낮은 온도에서는 물질대사가 느리고, 성장도 느리지만 적절히 따뜻한 날씨가 지속되면 그만큼 빠르게 성장할 수 있습니다.또한 벌레들의 주요 식량인 나뭇잎이나 수액 꿀 등이 여름에 굉장히 풍부하다는 점도 있습니다.하지만 기온이 일정 온도를 넘어서면 벌레들도 열에 의해 피해를 받아 수가 줄어들기도 합니다.
생물·생명
Q. 왜 우리는 미래를 예측하려고 하는가?
안녕하세요.인간의 뇌는 불확실한 것을 싫어합니다.불확실성은 어떤 위협을 가질지 예상할 수 없게하고, 대비를 할 수 없게합니다.미래를 예측할 수 있다는 것은 위험을 미리 피할 수 있거나, 혹은 이득이 되는 것을 얻을 수 있는 능력과 같습니다.위험을 미리 예측할 수 없는 것은 생존에 불리한 현상입니다.즉 인간은 생존을 위해서 미래를 예측하려한다고 볼 수 있습니다.