안녕하세요 이(제는) 은(퇴한) 수(의사) 입니다.
생물·생명
Q. 비리온과 비로이드는 어떠한 차이가 있나요?
비리온(Virion)과 비로이드(Viroid)는 둘 다 감염성 입자이지만, 주요한 차이점들이 있습니다. 비리온은 완전한 바이러스 입자로, 유전 물질(DNA 또는 RNA)과 이를 둘러싸는 단백질 껍질(capsid)을 모두 가지고 있습니다. 이는 바이러스가 숙주 세포 밖에서 감염성을 유지할 수 있는 형태입니다. 반면, 비로이드는 단백질 껍질이 없는 순수한 원형 RNA 분자입니다. 따라서 비로이드는 비리온보다 훨씬 작고 단순하며, 오직 식물에만 감염을 일으킵니다. 비리온은 식물뿐만 아니라 동물, 세균 등 다양한 생명체를 감염시킬 수 있습니다. 또한 비리온의 유전 물질은 단백질을 암호화하지만, 비로이드의 RNA는 단백질을 암호화하지 않습니다.
생물·생명
Q. 젖당 오페론을 구성하는 구조 유전자의 기능은 무엇인가요?
젖당 오페론을 구성하는 구조 유전자인 lacZ, lacY, lacA는 각각 젖당 대사에 필요한 효소를 만듭니다. lacZ는 젖당을 포도당과 갈락토스로 분해하는 효소인 β-갈락토시데이스를 합성하며, lacY는 젖당을 세포 내로 운반하는 막 단백질인 젖당 투과효소를 만듭니다. 마지막으로 lacA는 β-갈락토시데이스의 부산물을 비활성화시키는 효소인 트랜스아세틸라아제를 합성합니다.
생물·생명
Q. 안과질환치료발전에대해궁금합니다.
녹내장과 같은 질환으로 손상된 시신경을 재생하는 치료 기술은 현재 연구 개발 단계에 있으며, 가까운 미래에 실명 예방이 가능해질 수도 있습니다. 현재는 안압을 낮추는 약물이나 수술이 주된 치료법이지만, 손상된 시신경 자체를 복구하기 위한 줄기세포 치료, 유전자 치료, 그리고 신경보호 기술 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 특히 유도만능줄기세포를 활용하여 시신경 세포를 재생하는 연구는 동물 모델에서 효과가 입증된 사례가 있으며, 일부 임상 연구도 진행되고 있습니다. 그러나 이러한 기술들이 상용화되기까지는 추가적인 연구와 임상시험이 필요합니다.
생물·생명
Q. 포도당이 있고 젖당도 있는 상황에서는 젖당 오페론이 작동하지 않나요?
아닙니다, 포도당이 존재할 경우 젖당 오페론은 거의 작동하지 않습니다. 대장균은 포도당을 젖당보다 에너지원으로 선호하며, 포도당이 존재할 경우 젖당 분해 효소를 만드는 것은 에너지 낭비이기 때문입니다. 이러한 현상을 이화물질 억제라고 합니다. 포도당이 있으면 세포 내의 cAMP(고리형 AMP) 농도가 낮아지고, 이로 인해 cAMP-CAP 복합체가 형성되지 않아 RNA 중합효소가 프로모터에 효과적으로 결합하지 못해 전사가 활성화되지 않습니다.
생물·생명
Q. 오페론을 가지고 있을 때의 장점은 무엇인가요?
원핵생물이 오페론을 가지는 주된 장점은 특정 환경 변화에 대한 유전자 발현을 효율적이고 신속하게 조절할 수 있다는 점입니다. 이를 통해 세포는 필요한 단백질만을 합성하고 불필요한 에너지 낭비를 줄여 생존에 유리한 조건을 갖출 수 있습니다. 예를 들어, 젖당 오페론의 경우 젖당이 있을 때만 관련 효소를 만들어 에너지를 절약합니다.
생물·생명
Q. 조절자는 왜 오페론을 포함시키지 않나요?
조절자는 오페론의 유전자 발현을 조절하지만, 구조적으로는 오페론과는 독립된 별개의 단위이기 때문에 오페론에 포함되지 않습니다. 조절자는 억제자나 활성자와 같은 단백질을 생성하여 오페론의 작동에 영향을 미치는 역할을 합니다.
생물·생명
Q. 프리온이 해면상뇌증을 유발하는 원리는 무엇인가요?
프리온이 해면상뇌증을 유발하는 원리는 정상적인 프리온 단백질(PrPC)이 비정상적인 형태의 프리온(PrPSc)으로 변형되고, 이 비정상 프리온이 연쇄적으로 주변의 정상 프리온 단백질을 자신과 동일한 비정상적인 형태로 바꾸면서 응집체를 형성하여 뇌세포를 파괴하는 것입니다. 이렇게 파괴된 뇌 조직은 마치 스펀지처럼 구멍이 뚫린 형태로 변하며, 이로 인해 해면상뇌증이 발생합니다.
생물·생명
Q. 생명과학에서 합성생물학이 신약 개발과 친환경 소재 생산에 활용되는 원리는?
합성생물학은 생명체의 유전자, 단백질 등을 재설계하거나 인공적으로 합성하여 원하는 기능을 수행하도록 만드는 기술입니다. 신약 개발에 이 기술을 적용하면 특정 질병의 원인 단백질을 표적으로 하는 맞춤형 치료제를 개발하거나, 기존에 합성이 어려웠던 복잡한 분자를 미생물을 이용해 대량생산할 수 있습니다. 친환경 소재 생산에서는 미생물이 플라스틱을 분해하거나, 메탄 같은 온실가스를 바이오 연료나 생분해성 플라스틱과 같은 유용한 물질로 전환하도록 유전자를 조작하는 데 활용됩니다.
반려동물 건강
Q. 강아지 허공에 계속 혀를 낼름거리는데 왜그런걸까요
강아지가 혀를 낼름거리는 행동은 여러 가지 원인이 있을 수 있습니다. 간식을 급하게 먹다가 목에 걸린 느낌 때문에 불편함을 느껴서 그럴 수 있으며, 입안에 무언가 남아있거나 건조해서 낼름거리는 것일 수도 있습니다. 또한, 긴장하거나 스트레스를 받을 때, 혹은 단순히 습관적으로 혀를 낼름거리는 경우도 있습니다. 강아지가 평소와 다른 행동을 지속적으로 보이면 수의사와 상담하는 것이 가장 좋습니다.
생물·생명
Q. 미세플라스틱이 해양 생태계와 인체 건강에 미치는 잠재적 위험은?
미세플라스틱은 해양 생물에 물리적 상해를 입히고 먹이 사슬을 통해 축적되어 생태계 교란을 일으킬 수 있으며, 인체에 유입 시에는 호흡기 및 소화기 문제를 일으키고 특정 화학물질이 체내에 유입되어 내분비계 교란, 세포 손상, 염증 반응 등을 유발할 수 있습니다. 해양 생물은 미세플라스틱을 먹이로 오인하여 섭취하며, 이는 장 폐색, 영양 결핍 등을 초래하여 성장을 저해하고 번식을 방해할 수 있습니다. 또한, 미세플라스틱에 흡착된 중금속이나 유해 화학 물질이 해양 생물에 전달될 수 있습니다. 인체는 주로 오염된 해산물, 물, 소금 등을 섭취하거나 공기 중의 미세플라스틱을 흡입함으로써 노출됩니다. 미세플라스틱은 물리적으로 장기에 손상을 입히거나, 그 안에 포함된 프탈레이트, 비스페놀 A와 같은 유해 물질이 침출되어 잠재적으로 신경계 및 면역계에 영향을 미치거나 암, 생식기능 저하 등을 유발할 가능성이 제기되고 있으나, 인체에 미치는 구체적인 영향에 대한 연구는 아직 진행 중입니다.