김지호 전문가 - 서울대학교 ㅣ 궁금할 땐, 아하!

생물·생명약 18시간 전 작성 됨

Q. 오페론의 양성적 조절과 음성적 조절은 어떤 차이가 있나요?

안녕하세요. 원핵생물의 오페론은 여러 유전자를 하나의 프로모터와 조절부로 묶어 발현하는 체계인데, 그 발현 양상은 조절 단백질이 전사를 촉진하느냐 억제하느냐, 그리고 그것이 유도인지 억제인지에 따라 4가지로 구분이 가능합니다. 먼저 오페론의 조절 방식은 크게 음성 조절과 양성 조절로 나뉘며, 각각은 다시 유도성 조절과 억제성 조절로 구분되는데요, 음성 조절이란 억제 단백질이 작동하는 경우로, 음성 유도성에서는 기본적으로 전사가 억제된 상태에서 유도물질이 억제자와 결합하여 억제자가 DNA에서 떨어지면 전사가 시작됩니다. 대표적인 예시로는 젖당오페론이 있는데요, 젖당의 대사산물인 알로락토오스가 억제자를 불활성화시켜 전사가 가능해집니다. 반대로 음성 억제성에서는 기본적으로 전사가 일어나고 있으나 억제물질이 억제자와 결합하여 활성화되면 DNA에 결합하여 전사를 차단합니다. 반면에 양성 조절은 활성 단백질이 작동하는 경우로, 양성 유도성에서는 기본적으로 전사가 이루어지지 않다가 유도물질이 활성자와 결합하여 활성화되면 프로모터에 결합해 RNA 중합효소의 작용을 촉진하면서 전사가 시작됩니다. 이에 반해 양성 억제성에서는 전사가 기본적으로 이루어지고 있지만 억제물질이 활성자와 결합하여 비활성화시키면 DNA에 결합하지 못해 전사가 억제됩니다. 즉 음성 조절은 억제 단백질이 전사를 막는 방식이고 양성 조절은 활성 단백질이 전사를 촉진하는 방식이며, 유도성은 특정 물질이 와야 전사가 시작되는 경우, 억제성은 특정 물질이 와야 전사가 멈추는 경우입니다. 감사합니다.

생물·생명1일 전 작성 됨

Q. 난청치료에대해궁금해서질문합니나

안녕하세요. 네, 질문해주신 소음성 난청은 장기간 큰 소음이나 갑작스러운 큰 소리에 의해 내이, 일명 달팽이관의 유모세포가 손상되면서 발생하는 질환인데요 우선 사람의 유모세포는 재생되지 않기 때문에 한 번 손상되면 회복이 어려우며 초기에는 청력 손실이 일시적일 수 있으나, 반복되면 영구적 난청으로 진행될 수 있습니다. 현재 치료방법으로는 손상을 예방하는 방안이 있는데요, 이어폰과 같은 장비를 오래 사용하지 않는 것이 좋으며 큰 소리에 오랫동안 노출되지 않는 것이 좋습니다. 보청기와 인공와우를 이용하여 도움을 받을 수 있긴 하며, 이것이 현 시점에서는 가장 실용적인 치료법입니다. 미래에는 새로운 기술이 등장할 수 있을텐데요, 인간 유모세포를 줄기세포로부터 분화시키고 달팽이관에 이식하려는 연구가 진행 중이며 쥐 모델에서 청력 회복 가능성 확인된 바 있으나 아직 인간 적용은 초기 단계입니다. 또한 유모세포 생성이나 기능 회복 관련 유전자 조작 연구가 진행 중인데요, 특정 단백질(Cochlin, Atoh1 등)을 활성화하여 손상된 청각세포 복구를 목표로 하고 있습니다. 감사합니다.

화학1일 전 작성 됨

Q. 화학에서 촉매가 반응 속도를 높이면서도 소모되지 않는 원리는?

안녕하세요. 네, 말씀해주신 것과 같이 화학 반응에서 반응물과 생성물 사이의 활성화 에너지를 낮추어 반응 속도를 높이는 물질을 촉매라고 하며 반응이 진행되는 동안 소모되지 않는 것이 특징입니다. 촉매는 반응물과 잠시 중간 복합체를 형성하며, 최종 생성물과 분리되어 원래 상태로 돌아오는데요, 즉 반응물과 상호작용하지만, 자신은 구조적으로 안정하여 반응 후 원래 형태를 유지할 수 있기 때문에 촉매는 소모되지 않는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요. 김지호 전문가입니다.

안녕하세요. 김지호 전문가입니다.