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생물·생명
Q. 단백질 입체 구조와 항체의 관련성이 궁금해요!
네, 맞습니다. 항체의 입체 구조와 특정 항원과의 결합은 밀접하게 관련이 있습니다.항체는 단백질이므로 고유한 3차원 구조를 가지며, 이 구조 내에 항원과 결합하는 결합 부위가 존재합니다. 이 결합 부위는 항원의 특정 부위와 상보적인 형태를 띄고 있어, 마치 자물쇠와 열쇠처럼 딱 맞아떨어지는 특이적 결합을 형성합니다.그리고 항체의 입체 구조가 항원 결합에 필요한지 확인하는 간단한 방법들이 있습니다.가장 간단한 방법은 변성 실험입니다. 즉, 항체를 열이나 강한 산성/염기성 조건에 노출시켜 원래의 3차원 구조를 변형시킵니다. 이렇게 모양이 변한 항체가 더 이상 항원과 결합하지 못하는지 확인하면, 원래의 입체 구조가 결합에 필수적이었다는 것을 증명할 수 있죠.좀 더 세밀하게는 돌연변이를 유발하는 방법도 있습니다. 즉, 항원의 결합 부위에 있는 특정 아미노산을 다른 아미노산으로 바꾸게 되면 이로 인해 결합 부위의 미세한 모양이 달라지고, 그 결과 항원과의 결합력이 약해지거나 사라지는지 관찰하는 것입니다. 이를 통해 특정 아미노산과 입체 구조가 결합에 사용된다는 것을 증명할 수 있죠.그 외 시각적으로도 구조적 분석을 통해 모양을 확인하는 방법도 있지만, 이는 전문적인 장비를 필요로 합니다.
생물·생명
Q. 둥근귀코끼리는 멸종 위기라고 하던데 둥근귀코끼리는 서식지를 옮기면 멸종 가능성이 더 높아지나요?
결론부터 말씀드리면 서식지를 옮기면 멸종 가능성이 높아질 수 있습니다.둥근귀코끼리는 야생성이 강하고 번식이 매우 느리며, 복잡한 사회구조를 가지고 있습니다.또한, 기존 서식지의 숲 환경에 대한 의존도가 매우 높아 서식지가 파괴될 경우 멸종 위기에 처하게 됩니다. 그렇기 때문에 둥근귀코끼리가 서식지를 옮기는 것은 여러 가지 부정적인 결과를 초래할 수 있습니다.먼저도 말씀드렸지만, 서식지에 대한 의존도가 높기 때문에 새로운 환경에 적응하는 데 어려움을 겪을 수 있으며, 이는 스트레스를 유발하고 생존 자체를 위협하는 요소가 될 수 있습니다.또한 둥근귀코끼리는 번식률이 낮아 새로운 서식지에서 개체수를 늘리는 데 오랜 시간이 걸립니다. 이 과정에서 새로운 환경에서 발생할 수 있는 질병이나 포식자 등 다양한 위협에 노출될 수 있고, 이는 개체수 감소로 이어질 수 있습니다.게다가 기존 서식지에 다른 코끼리 개체군이 살고 있을 경우, 서식지를 옮긴 둥근귀코끼리와의 갈등이 발생할 수도 있죠.그렇기 때문에 서식지를 옮기는 것보다는 기존 서식지를 보존하고 보호하는 것이 멸종을 막는 데 더욱 효과적이라 할 수 있죠.
생물·생명
Q. 매미도 다른곤충들처럼 빛에 이끌리는 습성을 가지고 있나요?
매미는 다른 곤충들과 달리 빛에 이끌리는 주광성이 약하거나 거의 없는 편입니다.매미는 밤에 활동하는 야행성 곤충이 아니라 낮에 활동하는 주행성 곤충입니다. 주로 햇볕이 잘 드는 나무 위에서 생활하며, 짝짓기를 위해 소리를 내거나 먹이를 찾는 등 모든 활동을 낮에 하기 때문에 야행성 곤충처럼 빛에 민감하게 반응하면 따라다닐 필요가 없는 것이죠.
생물·생명
Q. DNA 추출 실험 에탄올 농도 몇 %부터 가능할까요?
DNA 추출 실험 시에는 보통 70% 이상의 에탄올을 사용해야 DNA를 효과적으로 침전시킬 수 있습니다.에탄올을 사용하는 이유는 DNA가 알코올에는 녹지 않는 특성을 이용해 용액에서 분리해내기 위함입니다.DNA는 물에 잘 녹는 친수성 분자이기 때문에, 물이 대부분인 세포 추출액에선 눈에 보이지 않습니다.하지만 에탄올을 넣으면 용액 속의 물 분자들이 에탄올과 결합하며 DNA 주변의 수화 껍질을 파괴하게 되죠. 이렇게 되면 DNA는 더 이상 용액에 녹아있지 못하고, Na+ 이온의 도움을 받아 서로 뭉쳐져 침전물 형태로 나타나게 됩니다.이 과정에서 에탄올 농도가 너무 낮으면 DNA를 효과적으로 침전시킬 수 없습니다. DNA 침전을 위해서는 약 70% 전후의 에탄올 농도가 가장 이상적이며, 최소 70% 이상의 에탄올을 사용하는 것이 좋습니다.그러니 말씀하신 80%에탄올을 사용해도 DNA 추출은 가능합니다.하지만 DNA 추출 후 침전물을 씻어내는 과정에서는 70% 에탄올을 사용하는데, 이는 DNA는 침전된 상태를 유지하면서 침전물에 섞여있는 불순물만 녹여 제거하기 위함입니다. 80% 이상의 높은 농도 에탄올을 사용하면 DNA와 함께 불순물이 같이 침전될 가능성이 높아져 DNA의 순도가 떨어질 수 있습니다.그러니 만약 100% 에탄올이 있다면 추출액과 섞어 최종 농도가 70% 정도가 되도록 조절하여 사용하는 것을 권해드립니다.
생물·생명
Q. 식물의 육상 진출은 언제 이루어졌으며 이 사건이 지구 생태계와 대기 조성에 미친 영향은 무엇인가요?
식물의 육상 진출은 약 4억 7천만 년 전 오르도비스기에 시작되었습니다. 이로 인해 지구의 생태계와 대기 조성에 근본적인 변화가 생겼습니다.초기 식물들은 암석을 분해하여 유기물이 풍부한 토양을 만들었고, 이는 다양한 생명체가 살 수 있는 기반이 되었습니다.또한 육상 식물이 퍼지면서 곤충과 같은 새로운 생물들이 나타나고 번성할 수 있는 서식지가 마련되었고, 식물이 생산자 역할을 맡으면서 육상 생태계의 복잡한 먹이 사슬이 형성되기 시작했습니다.또한 광합성을 통해 대기 중 산소 농도가 급격히 높아졌고, 이는 육상 동물의 진화를 가속화하였죠.특히 산소 증가로 오존층이 두꺼워져 자외선을 차단되었고, 이는 생명체가 육지에서 안전하게 살 수 있는 환경이 만들어 졌고, 식물이 대기 중 이산화탄소를 흡수하면서 지구 온난화를 완화하며 안정적인 환경이 만들어졌습니다.결론적으로 식물의 육상 진출은 지구를 지금과 같은 생명체가 풍부한 행성으로 만드는 데 결정적인 역할을 한 중대한 사건입니다.