안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
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김지호소속
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화학
생물·생명
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아직 회사(법인) 정보를 입력하지 않았어요.생물·생명
Q. 조절 T세포는 어떠한 역할을 하는지요?
안녕하세요. 네 말씀해주신 것과 같이 조절 T세포는 우리 면역계에서 면역 반응을 억제하고 균형을 유지하는 핵심적인 역할을 담당하는 세포인데요 일반적인 T세포가 외부 병원체를 인식하고 공격하는 역할을 한다면, 조절 T세포는 그 반대로 과도하거나 비정상적인 면역 반응을 억제하여 자가면역 반응을 막는 면역의 제어 장치 역할을 합니다. 우선 감염이나 염증 반응이 일어난 뒤, 조절 T세포는 활성화된 다른 면역세포의 활성을 억제하여 면역 반응이 지나치게 오래 지속되지 않도록 하는데요 이를 통해 면역 반응의 브레이크 역할을 수행합니다.또한 우리 몸의 면역계는 외부 병원체를 공격해야 하지만, 자기 자신의 조직은 공격하지 않아야 합니다. 조절 T세포는 자가항원을 인식한 T세포의 활성을 억제하여, 루푸스, 1형 당뇨병, 다발성경화증 등의 자가면역질환의 발병을 막습니다. 또한 조절 T세포는 면역계가 특정 항원을 공격하지 않도록 학습시키는 기능을 하는데요, 예를 들어 장내 미생물이나 음식 성분처럼 몸에 해롭지 않은 외부 물질에 대해 과민하게 반응하지 않도록 면역 관용 상태를 유지합니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 유전자 치료 기술이 희귀 유전 질환 치료에 적용되는 원리
안녕하세요. 네, 질문해주신 것과 같이 유전자 치료 기술이 희귀 유전 질환 치료에 적용되는 원리는 질병의 근본 원인인 결함 있는 유전자를 직접 수정하거나 정상적인 유전자의 기능을 회복시키는 데 있는데요, 대부분의 희귀 유전 질환은 특정 단일 유전자에 변이가 생겨 단백질이 제대로 생성되지 않거나 기능을 잃는 경우가 많습니다. 먼저 질환을 일으키는 원인 유전자를 분자유전학적 기법으로 정확히 규명하는데요, 예를 들어 근위축성 측삭경화증(ALS)이나 낭포성 섬유증 같은 경우, 특정 염기서열 변이가 질병을 유발함이 알려져 있습니다. 다음으로 손상된 유전자의 기능을 보완하기 위해 두 가지 접근법이 사용되는데요, 우선 유전자 보충은 결함이 있는 세포에 정상적인 유전자를 벡터라 불리는 운반체를 통해 주입하여 정상 단백질을 합성하도록 합니다. 다음으로 유전자 교정은 CRISPR-Cas9, TALEN, ZFN 같은 기술을 이용해 DNA의 변이 부위를 정밀하게 절단하고, 올바른 염기서열로 교체합니다. 이때 치료 유전자는 표적 세포로 전달되어야 하므로, 이를 위해 인체에 무해하도록 조작된 바이러스 벡타가 이용되는데요 이 벡터는 세포 내부로 들어가 핵 속에 유전자를 전달하고, 세포 기구가 이를 발현시켜 정상 단백질을 생성하게 합니다. 즉 유전자 치료의 핵심은 DNA 수준의 근본적 결함을 직접 고쳐서 세포가 스스로 정상 단백질을 만들 수 있게 하는 것이며 이러한 접근은 기존의 약물이나 단백질 보충 요법과 달리 질환의 근본 원인을 제거할 수 있다는 점에서, 희귀 유전 질환 치료에 특히 큰 가능성을 가지고 있습니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 발효 시 용존 산소가 낮을수록 유리한가요 ?
안녕하세요. 네, 질문해주신 것처럼, 오렌지즙을 블렌더로 갈아 일정 시간 두었을 때 ‘젤리처럼 변하고 부풀어 오르는 속도’의 차이는 미생물의 발효 활성도와 관련이 깊은데요, 이때 핵심 변수 중 하나가 바로 용존 산소(DO) 입니다.우선 발효는 기본적으로 산소가 부족하거나 없는 환경인 혐기 조건에서 유기물이 분해되며 에탄올, 젖산, 이산화탄소 등을 생성하는 과정이며 즉, 일반적인 발효 반응 자체는 낮은 용존 산소 조건에서 더 활발히 일어납니다.산소가 충분할 때 효모와 같은 미생물은 호흡, 즉 산화적 대사를 통해 에너지를 얻으며 이 경우 대부분의 당이 CO₂와 H₂O로 완전히 산화되어, 에탄올이나 젤리 같은 점성 물질은 거의 형성되지 않습니다. 반면 산소가 부족할 때, 효모는 호흡 대신 무산소 대사(발효) 로 전환하여 당을 분해하고, 에탄올·젖산·CO₂ 등을 만들고, 이때 기체가 발생하면서 용액이 부풀어 오르고, 점성이 증가하여 젤리처럼 변하는 현상이 나타날 수 있습니다. 따라서, 용존 산소가 낮은 블렌더에서 발효 전환이 더 빨리 일어나고, 결과적으로 젤리화와 부풀음이 빨리 진행된 것으로 해석할 수 있습니다. 감사합니다.