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생물·생명
Q. 고양잇과 동물들은 새끼들이 자라면 전부 독립시키는 성향이 있나요?
정도의 차이는 있지만, 말씀하신 대로 고양이과 동물들은 새끼들이 자라면 독립시키는 공통적인 습성이 있습니다.이는 대부분의 고양이과 동물들이 무리를 짓지 않고 단독 생활을 하기 때문입니다.새끼들은 어미와 함께 지내는 동안 사냥 기술이나 생존 능력 등 독립적인 삶에 필요한 기술을 배우게 됩니다. 예를 들어주신 재규어처럼 2년 가까이 어미와 함께 지내는 경우도 있지만, 이는 새끼가 스스로 먹이를 잡고 자신을 보호할 수 있을 만큼 성장할 때까지의 과정입니다.호랑이, 표범 등 다른 대형 고양이과 동물들도 보통 1~2년이 지나면 자신만의 영역을 찾아 나섭니다. 유일하게 사자는 무리 생활을 하지만, 수컷 새끼 사자는 성체가 되면 무리에서 쫓겨나 독립해야 합니다.결론적으로, 독립은 고양이과 동물이 성체로서 생존하고 번식하기 위한 필수적인 단계이며, 종을 막론하고 나타나는 자연스러운 본능이라 할 수 있습니다.
생물·생명
Q. VNTR 반복 횟수 차이가 진화적 유연관계 분석에 어떻게 활용될 수 있나요?
VNTR은 특정 염기 서열이 반복되는 횟수의 차이를 이용해 진화적 유연관계를 분석하는 데 활용됩니다.개체마다 VNTR 반복 횟수가 다르지만, 유전적으로 가까운 개체일수록 유사한 패턴을 보입니다. 이 패천은 비교적 돌연변이 발생률이 비교적 낮아, 공통 조상으로부터 물려받은 VNTR 패턴이 거의 변하지 않고 유지되기 때문입니다.따라서, 여러 개체의 VNTR 반복 횟수 패턴을 비교하면 유전적 유사성을 파악할 수 있으며, 이를 통해 가계도를 추정하거나 집단 간의 유전적 거리를 분석할 수도 있습니다.예를 들어 한 집단 내의 개체들이 특정 VNTR 패턴을 공유한다면, 이는 그들이 공통 조상을 가졌을 가능성이 높은 것이죠.
생물·생명
Q. RFLP와 VNTR 분석은 어떤 점에서 유사하고, 어떤 점에서 차이가 있나요?
우선 RFLP와 VNTR 분석 모두 DNA의 길이 차이를 이용해 개인을 식별하는 유전학적 기술입니다.두 기술 모두 DNA를 분리하고 전기영동을 통해 절편을 분리하며, 최종적으로 특정 부위의 밴드 패턴을 시각적으로 확인한다는 점에서는 분명 비슷한 기술입니다.그러나 두 기술의 다형성 원인에 큰 차이가 있습니다.RFLP는 DNA 염기서열 내 제한효소 인식 부위의 유무나 변이 때문에 절편의 길이가 달라지는 현상을 이용합니다. 즉, DNA를 제한효소로 처리하여 절편을 만든 후 분석합니다.반면, VNTR 분석은 DNA 염기서열에 존재하는 특정 반복 서열의 개수 차이를 이용합니다. 이 반복 서열의 개수는 개인마다 다르기 때문에, PCR을 통해 이 부위를 증폭하면 절편의 길이가 달라집니다.그래서 VNTR은 PCR을 사용하여 더 적은 양의 DNA로도 빠르고 효율적으로 분석할 수 있다는 장점이 있습니다.
생물·생명
Q. VNTR을 이용한 DNA 지문법은 다른 분자생물학 기법들과 비교했을 때 어떤 장점과 한계를 가지나요?
VNTR을 이용한 DNA 지문법은 개인 식별력이 매우 높다는 장점이 있습니다. 반복 단위가 길어 개개인의 지문이 우연히 일치할 확률이 낮기 때문입니다. 하지만, 이 기술은 분석에 많은 양의 온전한 DNA가 필요하다는 단점이 있습니다. DNA가 미량이거나 손상된 경우 분석이 어렵고, 서던 블롯팅과 같은 복잡한 과정을 거쳐야 해 시간이 오래걸리기도 하죠. 그래서 범죄 현장에서 발견되는 DNA처럼 적고 손상된 시료에는 적합하지 않았습니다.
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Q. 참개구리는 왜 평지대에 고인 물 뿐만 아니라 흐르는 개울이나 깊은 강 높은 산에서도 잘 견디나요?
참개구리의 뛰어난 환경 적응력 덕분입니다.참개구리는 말씀하신대로 논이나 습지, 개울, 심지어 높은 산까지 폭넓은 환경에 서식이 가능합니다.참개구리는 다른 개구리에 비해 몸의 색을 바꾸는 능력이 뛰어나고, 피부호흡 비중이 높은 편이라 습도가 높은 곳이라면 왠만한 곳에서는 충분한 산소를 얻을 수 있습니다. 게다가 특히 자신보다 작은 동물이라면 가리지 않고 먹는 폭넓은 식성을 가진 것도 큰 이유입니다.
생물·생명
Q. 커피를 마시면 잠이 오지 않는다고 하는데 왜 사람마다 차이가 나는건가요??
커피를 마셔도 잠이 오는 이유는 여러가지가 있을 수 있지만, 가장 큰 이유는 사람마다 카페인을 분해하는 능력이 다르기 때문입니다. 우리 몸에는 CYP1A2라는 카페인 분해 효소가 있는데, 이 효소의 활성도가 높은 사람은 카페인을 빠르게 분해합니다. 반면, 활성도가 낮은 사람은 카페인이 체내에 오래 남아 각성 효과를 더 강하게 느끼는 것입니다.또한, 뇌의 아데노신 수용체가 카페인에 얼마나 민감하게 반응하는지에 따라서도 차이가 납니다.이 수용체에 카페인이 민감하게 반응하지 않거나, 수용체의 개수가 많아 카페인이 모두 결합하지 않는다면 수면 유도 물질인 아데노신이 계속 작용할 수 있는 것입니다.
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Q. 경찰견으로 선택되는 개들은 품종이 정해져있나요?
경찰견은 특정 품종만 정해져 있는 것은 아니지만, 보통 특정 품종들이 많이 사용되기는 합니다.경찰견에게 요구되는 특성인 뛰어난 후각과 지능, 체력, 용맹성, 충성심 등을 잘 갖추고 있는 품종들이 주로 선택되기 때문입니다.그렇다보니 전 세계적으로 가장 많이 활용되는 품종은 저먼 셰퍼드입니다.똑똑하고 훈련 능력이 뛰어나며, 용맹성과 충성심을 모두 갖춰 수색, 추적, 경비 등 다양한 임무에 투입될 수 있죠.그리고 최근에는 더 민첩하고 활동적인 벨지안 말리노이즈도 많이 쓰입니다.또 래브라도 리트리버는 온순한 성격과 뛰어난 후각 덕분에 공항에서 마약이나 폭발물 탐지견으로 많이 활용됩니다.결론적으로, 단순히 똑똑하다고 되는 것이 아니라 품종이 가진 선천적인 특성이 중요하다고 할 수 있습니다.
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Q. VNTR과 STR의 차이점은 무엇이며, 각각 어떤 상황에서 더 유리하게 사용되나요?
VNTR과 STR은 모두 유전자의 비암호화 영역에 존재하는 반복 서열이지만, 반복 단위의 길이에 큰 차이가 있습니다.VNTR은 반복 단위의 길이가 10~100bp로 길어 DNA 지문법의 초기 기법으로 사용되었지만, 많은 양의 온전한 DNA가 필요하고 분석 시간이 오래 걸립니다. 반면, STR은 반복 단위가 2~6bp로 매우 짧아 PCR을 이용한 증폭이 용이합니다.그래서 STR은 아주 적은 양의 DNA로도 분석이 가능하며, 빠르고 정확하기도 하죠. 현재 STR은 법의학 수사, 친자 확인, 신원 확인 등 대부분의 유전자 감식 분야에서 표준 기술로 활용됩니다.하지만, VNTR은 현재 거의 사용되지 않고 있습니다.
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Q. 딱따구리가 나무를 쪼는 이유는 무엇인가요?
딱따구리가 나무를 쪼는 이유는 크게 세가지입니다.첫번재는 먹이를 찾기 위해서입니다.딱따구리는 나무껍질이나 나무 안에 숨어 있는 곤충이나 애벌레 등을 잡아먹습니다.두번째는 집을 짓기 위해서인데, 딱따구리는 나무에 구멍을 파서 둥지를 만듭니다.마지막으로 세번째는 의사소통을 위해서입니다. 딱따구리는 나무를 쪼는 소리를 통해 다른 딱따구리에게 자신의 존재를 알립니다. 이 소리는 짝짓기 상대를 찾거나 자신의 영역을 다른 딱따구리에게 알리는 데 사용되죠.
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Q. 핵산과 단백질 전기영동에 서로 다른 매질을 이용하는 이유는 무엇인가요?
결론부터 말씀드리면 분자량의 차이와 전하 상태 때문입니다.DNA나 RNA와 핵산은 크기가 매우 커서 수십만 염기쌍에 달하기도 합니다.또한, 인산-당 골격 때문에 항상 음전하를 띠므로, 단순히 크기에 따라 분리하면 됩니다.이를 위해 구멍이 상대적으로 큰 아가로오스 겔이 적합한 것이죠. 아가로오스 겔은 농도를 조절하여 구멍 크기를 쉽게 바꿀 수 있어 다양한 크기의 핵산을 분리하는 데 유용합니다.반면, 단백질은 핵산보다 훨씬 작고, 아미노산의 종류에 따라 다양한 전하를 가집니다.따라서 분자량에 따른 정밀한 분리를 위해서는 폴리아크릴아마이드 겔처럼 더 미세한 구멍을 가진 매질이 필요합니다. 여기에 SDS라는 음이온 계면활성제를 처리하여 모든 단백질에 균일하게 음전하를 부여하고, 단백질의 복잡한 구조를 풀어 분자량에 의해서만 이동하도록 강제할 수 있죠.