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법과학관련 책을 읽던 중 들어는 봤는데, 어떤 것인지 정확히 기억나지 않아 찾아서 정리해 보았습니다. MN식 혈액형. ABO식 혈액형은 적혈구 표현에 결합한 항원 효소에 따라 A형, B형, AB형으로 불리고 항원효소가 없으면 O형으로 불립니다. 란트슈타이너는 원래 O형을 0( zero)형으로 명명하였지만 이후 알파벳으로 통일하고자 O형으로 바뀌었습니다. 적혈구 표면에는 40여 가지의 항원이 존재한다. 탄수화물 구조를 기반한 ABO식 혈액형과 단백질 구조 기반의 Rh식, MNS식 혈액형에 주목하자. 그림출처 : Other Blood Group System. https://bit.ly/3SLBx1p 범죄 사건 현장에서 중요한 단서 중 하나가 '혈액'인데요. 혈액형 판정을 하면 범인을 색출하는데 많은 과학적 정보를 제공해주기 때문입니다. 혈액형 검사에서는 ABO식 검사를 하고 그 다음으로 Rh식(2종류, Rh+, Rh-), Rh- Hr식(18종류), 그리고 MN식 (9종류), P식(2종류) 등을 세분화된 혈액형도 조사합니다. 생소한 것이 좀 있죠? 물론 혈흔을 찾게되면 백혈구에서 분리한 핵 DNA 검사를 통해 정확한 현장의 증거를 확보할 수 있습니다. 여러가지 혈액형 타입중에서 오늘은 MN식 혈액형에 대해 이야기해 보도록 하겠습니다. MN 식 혈액형은 응집소가 없어 수혈에 문제가 없다. MN식 혈액형은 ABO식 혈액형에 이어서 오랜 역사를...

고등학교 생명과학 II의 내용에 PCR이 등장하면서 문제의 난이도도 높아졌는데요. 얼마전 공무원 시험문제를 보니 이곳에서도 PCR관련 문제가 출제되어 관련 내용의 질문을 받곤 합니다. 그래서 시간을 내서 좀 이리저리 자료도 찾아보고 정리해 보았습니다. 이녀석의 이름을 가지고 있는 회사명도 있습니다. PCR Primer (중합효소연쇄반응의 출발자) PCR는 이것이 있어야 시작할 수 있다. 또한 이것은 전체 PCR의 성공여부를 90% 좌지우지할 수 있다. 그만큼 잘 디자인해야 원하는 DNA 서열(target DNA sequence)를 얻을 수 있다. DNA 복제는 5'→3'로 새로운 뉴클레오타이드가 결합한다. 두 가닥의 DNA는 서로 상보적 수소결합을 하고 있기 때문에 이러한 특성에 맞는 촉발체(또는 시발체)를 넣어주면 이녀석들이 알아서 결합한다. 유전체학(genomics)과 관련된 프라이머는 PCR과 같은 특정 실험실 기술에 사용되는 짧은 단일 가닥 DNA 조각이다. PCR 방법에서, 한 쌍의 프라이머는 샘플 DNA와 교배하여 증폭될 영역을 정의하고, 매우 짧은 시간 내에 수백만 개의 복사본을 생성한다. 프라이머는 DNA 염기서열 분석과 다른 실험 과정에서도 사용된다. 주형 DNA(Template DNA) 가운데 선택적으로 증폭시키고자 하는 target DNA 단편의 양쪽 끝에서 안쪽으로 약 20 bp 내외의 염기서열에 대응하는 올리고...

대변 大便 (큰 똥) ‘똥’을 점잖게 이르는 말. fecal (matter), dung, poo(p), faeces 아침에 화장실에서 일보시고 자신의 뒤처리물을 보시나요? 똥색깔과 똥냄새. 결장에 사는 세균마다 다르다. 대장의 대부분은 결장(colon) 대장은 #맹장, #결장(상행결장-횡행결장-하행결장-S자결장), #직장(곧은장)으로 나뉘어져 있으며, 150 센티미터 정도의 구불구불한 형태입니다. #십이지장, #공장, #회장이 대장의 맹장과 연결되어 있습니다. 소화기관의 연결부위에는 심장의 #판막과 같이 구조물이 붙어 있습니다. 화학적 소화없이 기게적 소화가 일어나는 소화관이지만 엄청만 많은 화학반응이 일어난다. 그림출처 : ADAM 대장은 화학적 소화가 일어나지 않고 기계적 소화만 일어납니다. 일반적으로 #수분흡수를 담당하는 것 만으로 알려져 있는데, 사실 엄청난 생명활동이 일어나고 있죠. 대장에서는 액체와 전해질을 하루 약 5~8 리터까지 흡수할 수 있습니다. 만일 소장에서 맹장으로 연결되는 부위에 있는 #회맹판막(ileocecal valve, 회장과 맹장 사이 막)을 통해 액체의 양이 많이 넘어오게 되면 대장 분비가 과잉 촉진되어 대장의 흡수력을 초과하게 되면 ‘#설사(#Diarrhea)’가 발생합니다. 회맹판. 소장과 대장 사이 판막은 음식물 이동을 결정하는 역할을 한다. #대장 흡수력이 많이 떨어지면 #변비(#constipa...

헤이플릭의 한계(Hyaflick limit)에 대해 들어본 적이 있나요? 지난번 "인간은 왜 늙고 죽는 것일까?"라는 주제로 포스팅한 후 죽음에 대한 과학 이야기를 접할 때마다 생각났던 개념입니다. 인간의 탄생은 우연일 수 있지만 죽음은 필연입니다. 유성생식을 하는 생명체는 언제가는 죽음을 경험할 수 밖에 없습니다. 단세포 원핵생물의 경우는 이분법을 통해 자신과 같은 생명체를 만들어내지만 엄밀히 말하면 자신은 죽고 자신과 동일한 개체를 만들어내는 것입니다. 헤이플릭 한계. 한계는 있지만 진행속도를 늦출 수는 있다 60년 전인 1961년 레너드 헤리플릭는 사람의 세포는 60~70회 정도 분열하면 더 이상 분열하지 못하고 죽는다는 것을 알았습니다. 최적의 환경 조건이어도 더 이상은 새로운 세포를 만들지 못했습니다. 이를 자신의 이름을 붙여 '헤이플릭의 한계'라고 했습니다. 진시황이 아무리 불로초를 많이 먹어도 영생할 수 없이 죽을 수 밖에 없는 운명이라는 것이 숫자로 증명된 셈이죠. 엘리자베스 헬렌 블랙번(1948~현재). 미국. 생물학 및 생리학 교수와 원생동물인 테트라하이메나 1977년 블랙번은 그의 첫 번째 제자 케럴 그라이더와 함께 원생동물인 테트라하이메나(tetrapymena)의 염색체를 연구하던 중 염색체 말단에 '텔로미어(telomere)'가 엄청나게 반복서열을 하고 있음을 발견합니다. 이후 인간을 포함한 모든 진핵생물의 염...

제가 알고있는 지인의 아들이 이 병을 가지고 있어서 궁금해서 좀 찾아봤는데요. 넘어져 발작을 일으킬 수 밖에 없는 간질 --> 뇌전증. 그림출처 : 스브스뉴스 지랄하고, 자빠졌네! 뇌 신경세포의 일시적 이상을 일으켜 과도한 흥분 상태 유발. 뇌졸중, 뇌염, 뇌종양, 유전(다인자유전), 미숙아, 발작. 무엇을 말하는 내용일까요? 지랄한다! 이 병명의 비속어입니다. 과거 ‘#간질’로 불었던 ‘#뇌전증(#epilepsy)’의 원인과 특징을 설명한 것입니다. 뇌전증을 한자로 ‘腦電症’이라고 표현합니다. 뇌에 전기가 발생하여 스스로 제어하지 못하는 증상... 이런 의미를 가지고 있죠. 영어로 ‘epilepsy’는 그리스어 표현에서 비롯되었는데요. <악령에게 영혼이 사로잡혔다>는 의미를 담고 있습니다. 과거에는 이런 유전병으로 태어난 것을 대부분 악령의 저주로 이해하곤 했습니다. 어찌됐듯 ‘간질’는 예전에는 ‘#지랄병’이라고도 했습니다. 비속어 ‘#지랄’도 ‘간질 할 놈’에서 유래했다는 소문도 있었죠. 정식명칭은 ‘뇌전증’입니다. 위에서 뇌전증을 전기가 발생하여 스스로 제어하지 못한다고 했는데요. 뇌는 #중추신경계로 수 많은 신경세포가 연접되어 있습니다. 신경세포는 전기화학적인 신호전달을 하는데, 전기적인 발생이 과하게 일어나게 되면 신호체계에 문제를 일으켜 순간 발작을 일으키게 되죠. 휴고 위빙도 앓고 있는 증상 40대까지 뇌전증을 증상이 1...

학생이 문제하나를 들고와서 질문하네요. 그냥 넘어가려고 하는데요. 궁금해서 여쭙니다. 문제에 "㉠에서 DNA복제가 일어난다."는 보기가 있었는데요. ㉠은 G1기 이더든요. 오답이라 생각하고 선택하지는 않았는데, 문제를 풀고 나니 세포소기관 중 미토콘드리아도 DNA 복제를 통해 자기증식하잖아요. 그럼 G1기에 DNA 복제가 일어나는 보기는 맞는거 아닌가요? G1기에 미토콘드리아에서 DNA 복제를 통해 자기증식하고, 미토콘드리아 수를 늘리지 않나요? 결론부터 말하면 G1기는 세포질의 생장이 일어나고 세포내 소기관이 증가하는 시기입니다. 이때는 세포의 크기가 커지게 되죠. 여러 부속물(효소, 단백질 등)을 만들어야 하니 물질대사의 합성과 분해가 활발하게 일어나는 시기입니다. 유전자의 발현도 일어나구요. 그런데, G1에 동물세포의 경우, 미토콘드리아가 자기복제를 통해 증식하고 식물세포의 경우는 미코콘드리아, 엽록체가 모두 자기복제를 통해 증식합니다. 때문에 위 제목 'G1기에 DNA 복제가 일어난다.'는 보기가 오답이려면 주어진 자료에서 정당한 논리적 근거가 있어야 합니다. 일반적으로 DNA 복제는 S기(Synthesis phase), 즉 합성기에 일어나기 때문에 오답으로 처리하지만 'G1기에 DNA 복제가 일어난다.'는 보기를 오답처리하기에는 근거가 없습니다. 그렇다고 문제의 조건에 표시할 수도 없습니다. 문제 보기를 잘못낸 오류입니다. ...

미국 고등학교 생명과학에서는 어떤 시험문제를 낼까? 우리나라 수능 문제에 익숙한 나에게 늘 궁금한 것은 다른 나라의 학생들은 어떤 교육과정으로 생명과학을 공부하는지가 궁금증 중에 하나입니다. 몇 년 전에는 비싼 돈을 주고 일부 국가의 교과서를 구입하기도 했습니다. 오늘은 도솔 출판사에서 출간한 판스워스 교수의 생물학 강의 책의 마지막에 나온 내용을 옮겨놓았습니다. 흥미로운 부분이 많아서 풀어보았습니다. 생물학에 관심이 있다면 한번 들여다 보기 바랍니다. 정답은 마지막에 올려놓았습니다. 그럼 문제로 바로 들어가보겠습니다. Life는 A. 세포만이 갖고있는 성질이다. B. 잡지다. C. 반응성, 물질 대사, 호흡, 성장, 자기 복구 능력이라는 성질로 정의된다. D. 생식하지 않는 것에는 없다. E. 심장의 고동이 멈추면 끝난다. 2. 다음 중 어는 것이 중합체일 가능성이 가장 높은가? A. p-o-i-u-y-r-r-e-w-q B. 1-3-5-7-8-9-4-5-6 C. 46-67-67-89-45-89 D. xc-e-we-de-w-ju E. A stitch in time save nine 3. 분자적인 관점에서 보았을 때, 물에 빠지면 죽는 이유는? A. 혈액이 희석되기 때문이다. B. 무기 호흡인 발효로 전환되어 과잉의 에틸 알코올에 중독되기 때문이다. C. 과잉의 CO2에 중독되기 때문이다. D. 전자 전달의 최종 단계에서 양성자가 전자...

얼어붙은 호수위의 오리를 본 적이 있나요? 신발도 없이 걷고 있는 오리를 보고 있으면 내 발바락까지 얼어붙는 느낌이 들기도 합니다. 만일 오리의 몸에서 발로 흐르는 혈액이 따뜻하다면 얼음에 다량의 열을 뺏기게 될 것이고, 결국 오리는 동상에 걸려서 걷지 못하게 되겠지요. 하지만, 정온 동물인 오리가 동상에 걸린다거나 하지는 않습니다. 얼음위를 사뿐사뿐 걷는 오리는 얼음에 체온을 빼앗기지 않도록 역류 장치를 가지고 있다. 오리의 발바닥을 만져본 사람은 많지 않을 것입니다. 오리발이 따뜻하다면 몸의 열을 모두 얼음한테 빼앗겨 버리게 됩니다. 따라서 오리에게 필요한 것은 혈액이 얼음에 가까워지기 전에, 혈액으로부터 열을 빼앗아 몸으로 되돌려 보내는 장치가 필요합니다. 결국 발을 차게 만들 필요가 있다는 것이죠. 사람도 중심체온과 피부체온에 온도차가 있습니다. 흔히 말하는 36.5℃는 중심체온입니다. 저온자극과 고온자극일 때의 체온 변화 심장에서 멀어질수록 온도는 낮아지게 됩니다. 심장에서 나가는 혈관인 동맥과 발에서 심장으로 들어오는 혈관인 정맥을 동맥 바로 옆에 위치하고 있으면 됩니다. 역류 장치는 동맥 바로 옆에 정맥이 있어. 일정 온도를 유지하도록 한다. 위 그림은 서로 다른 두 종류의 다리를 보여주고 있습니다. 왼쪽은 역류 장치(countercurrent system)가 있고, 오른쪽은 그렇지 않습니다. 한쪽 방향으로 흐르는 혈관이...

상처나 나거나 삐었을 때 환부에 빨갛게 붓고 열이나며 통증을 유발하는 것을 '염증(Inflammation)'이라고 합니다. 이런 염증은 현대인들에게는 흔히 나타나는 상처인데요. 이때 우리 몸에서는 질병에 대항하여 면역반응이 일어납니다. 대표적으로 염증성 사이토카인(#inflammatory #cytokine)과 #프로스타글란딘(#prostaglandin)이라는 정보전달물질의 과잉 생산을 통해 스스로 #통증을 해결합니다. 전공자들에게는 '#사이토카인'은 많이 알려진 과학용어인데요. 고등학교 교육과정에서는 언급하고 있지만 면역관련 교양 서적과 전공서적에는 #면역반응에서 빠지지 않고 등장하는 과학용어입니다. 2014년 메르스 사태나 이번 코로나19 팬데믹에서도 사이토카인에 대해서 많이 언급되는 용어입니다. "우리집에 침입자가 들어왔어요! 그 집도 조심하세요!", " 112에 신고해 주세요" - 이웃집에 우리집 상황을 알려주는 사이토카인, 경찰을 불러오는 인터루킨-8 사이토카인(cytokine)에서 cyto-는 '세포'를, kineto는 '다른 세포에 작용한다.'는 의미를 가지고 있습니다. 즉, "세포가 다른 세포에 작용하는 물질"이라는 뜻이죠. '내가 지금 이런 상황이니 너도 알고 있어' 라고 정보를 전달하는 화학물질입니다. 염증성 사이토카인 중에서도 특히 세포괴사인자-알파(TNF-α, Tumor Necrosis Factor-α)라는 사이토...

생명체의 유전정보는 DNA에 담겨 있습니다. 고분자 화합물인 DNA는 두 가닥의 나선 구조로 생명체의 '형질(character)'를 결정하는 유전자를 담고 있습니다. 하나의 세포에 들어있는 DNA의 길이는 얼마나 될까요? 정자의 정핵에는 1.5m 정도의 DNA가 있습니다(책 마다 조금씩 길이의 차이가 있지만 1.5m로 계산했다). 난자도 난핵에 1.5m의 DNA가 들어있죠. 정자와 난자가 수정된 수정란에는 3m 정도가 되겠죠. 200분의 1 mm의 핵 속에 3m나 되는 DNA가 들어 있는 것입니다. DNA의 폭은 2nm(nm = 10-9 m)인데, 이것이 빼곡히 차곡차곡 아주 잘 응축되어 있습니다. DNA는 눈에 보이지 않는 작은 분자이지만 그 안에는 놀랄만한 신비로움을 간직하고 있다. 몸 안의 전체 DNA 길이는 지구를 450만 번 돌 수 있다. 세포 한 개 : 3m의 DNA. 인체의 세포는 일반적으로 60조 개로 알려져 있습니다. 그렇다면, 3 m × 60조 = 180조(180,000,000,000,000) m의 DNA가 들어 있게 됩니다. 지구의 지름 = 평균 12,670,000m입니다. 몸 안에 있는 전체 DNA의 길이는 지구를 몇 바퀴 돌 수 있을까요? 지구의 지름은 평균 12,670km. 인체에 들어있는 DNA의 길이를 모두 더하면 지구를 몇 바퀴 돌 수 있을까요? 지구 한 바퀴의 평균 길이 = 3.14 × 12,670,0...

학교에서 친구들이나 직장에서 동료들도 '끼리끼리' 모이죠? 유유상종(類類相從)이라고 하잖아요? 세포가 모여 '조직(tissue)'을 이룬다는 것은 생명과학을 조금이라도 공부한 학생들은 잘 알고 있을 것입니다. 동물조직의 4가지는 #상피조직, #근(육)조직, #신경조직, #결합조직의 4가지가 있습니다. 세포들의 기능이나 형태가 같은 것끼리 오밀조밀 모여있죠. 그런데 어떻게 같은 세포끼리 즉, 상피세포는 상피세포끼리, 신경세포는 신경세포끼리 모이는 것일까요? 상피조직, 신경조직, 근육조직, 결합조직. 세포들이 모일 수 있는 이유는 카드헤린(카데린) 단백질이 그 역할을 담당한다. 그림출처:https://bit.ly/3e2CrpY 카드헤린(#cadherin)이라는 단백질이 그 열쇠를 쥐고 있습니다. 풀어서 설명하면 '칼슘-의존성 연결'이라 불리는 단백질입니다. #칼슘(calcium)의 존재하에 세포와 세포를 접착(#adhesion)시키는 분자라는 뜻을 가지고 있습니다. 접착분자인 #카드헤린은 세포와 세포를 달라붙게합니다. 이러한 카드헤린은 십여 종이 넘게 존재하는 데 같은타입의 카드헤린을 가진 세포끼리 접착함으로써 비슷한 세포끼리 서로 붙게 되는 것이죠. 카드헤린이 십여 종이상 있다는 것은 조직의 종류도 그만큼 있다고 볼 수 있습니다. plasma membrane(원형질막)사이를 부착시켜주는 카드헤린(cadherin)단백질. 세포질도 미세골...

과학수사에서 DNA는 용의자 → 피의자 → 피고인 → 범인으로 결정짓는 확실한 증거가 됩니다. 여기서 증거자료와 증언을 통해 법원에 기소할 때 과학적 증가 동원됩니다. 즉, 피의자가 피고인으로 바뀌는 과정에 '과학수사의 증거'가 활용되는 것이죠. 오늘은 DNA 감식을 통한 과학수사 이야기를 해보려고 합니다. 어려운 전공자들의 이야기가 아니라 청소년과 일반인들의 이해를 돕고자 쉽게 풀어쓰려고 했습니다. 어려울 수도 있지만 천천히 읽어보시기 바랍니다. DNA 감식 (Forensic DNA Analysis)란 흔히 ‘DNA 감정(DNA test)’이라고 말하지만 정확한 개념은 DNA 감식(Forensic DNA Analysis)이라고 해야 합니다. 감식(鑑識, 거울 감, 알 식)의 사전적 의미는 범죄 수사상 필적, 지문, 혈흔 따위의 진부를 가려내는 것으로 정의합니다. 우리나라 국과수, 검찰청, 통계청에서도 감정이 아닌 감식으로 사용합니다. 기차 객실에 특정 빈자리가 반복적으로 나타나는 이유를 분석 이중 가닥의 DNA는 많은 유전정보를 담고 있습니다. 30억 개의 염기쌍이 있지만 모든 유전암호가 형질을 형성하는데 관여하지는 않습니다. 유전자와 DNA를 동일 개념으로 생각하는 분이 있을지 몰라 잠깐 설명하며, DNA 안에 유전자가 있는 것입니다. 기다란 기차가 DNA라면 유전자는 객실안의 의자라고 생각할 수 있습니다. 그런데 객실안에는 사람...

인류의 진화에서 가장 많이 언급하는 두 가지 특징이 있다면 이족보행에 따른 척주의 형성과 뇌 부피의 증가를 말할 수 있습니다. 오늘은 책을 통해 알게 된 이론에 대해 공유하고자 합니다. 인류의 기원에서 뇌가 커서 생기는 문제점이 생겼습니다. 뇌가 크면 당연히 머리도 큽니다. 인간의 아기는 머리가 크기 때문에 출산 과정에 어려움이 있습니다. 뇌 크기의 증가는 어떤 변화를 가져왔을까요? 사진출처: 중앙일보 아기는 머리를 90도로 꺾어야 엄마의 골반을 지나 질을 통해서 나올 수 있습니다. 최근까지만 해도 산모들은 출산 도중 사망할 확률이 매우 높았습니다. 포유류 중 사춘기를 겪는 유일한 인류는 무력하게 태어난다 인간의 아기는 다른 동물들의 새끼에 비해 무력합니다. 만약 더 자란 후에 태어난다면 바깥세상에 더 잘 대처할 수 있겠지만, 그럴 경우 산도를 통과하기에는 몸이 너무 커져서 아예 태어나지 못할지도 모릅니다. 9개월의 임신 기간은 바깥세상에 나와서 최대한 빨리 적응해야 하는 아기와 더 기다렸다가는 목숨을 잃은 확률이 점점 높아지는 엄마 사이에서 이루어진 불편한 타협의 결과를 초래할 것입니다. 타협(妥協, compromise)이라고 했는데, 이러한 타협은 태아나 산모 어느 쪽에도 유리하지 않습니다. 새끼가 무력한 상태로 태어나는 종, 그리고 무사히 태어나더라도 성체로 성장하는 데에 오랜 시간이 걸리며, 어미의 사망률이 높은 종은 빠르게 ...

생명과학을 가르칠 때면 종종 이런 질문을 하는 아이들이 있습니다. “비타민은 조효소로 작용하는 데, 몸의 구성 물질 아닌가요?, 무기염류는 몸의 구성 물질이잖아요. ” 머릿속에 떠오르는 생각은 ‘몸의 구성 물질’이 몸에 들어 있는 성분을 말하는 것인지, 몸의 기본 구조를 형성하는 것들만을 말하는 것인지가 불분명합니다. 수능이나 학평에서는 출제되지는 않지만 종종 내신형 문제에 특히 중학교에서 "비타민은 몸을 구성하는 물질이 아니다."는 문제를 보고, 비타민은 몸에서 일부 합성되고(A나 D), 미량으로 생리활성을 도와주지만 몸을 구성하는 성분이 아니야~ 라고 가르쳐 왔습니다. 다들 아시죠? 비타민 A는 야맹증, 비타민 B는 각기병(무릎연화증), C는 괴혈병, D는 구루병, E는 불임, 항산화물질 등. 지용성 비타민의 경우, 간이나 지방 조직에 저장되어 있기 때문에 많이 섭취하면 과다증도 유발할 수 있습니다. 수용성 비타민의 경우는 오줌으로 배출되지만 지용성은 그렇지 않기 때문에 과다 복용은 삼가해야 합니다. 교육과정에서 생물의 구성 단원에서는 ‘생명체를 구성하는 기본 물질’로 표현하기도 합니다. 이 논리로 ' 기본 물질'이라며 특별한 것도 있다고 해석할 수 있고 그렇다면 비타민도 인체를 구성한다고 볼 수 있지 않을까요? 교과서 마다 각 구성물질의 비율에도 조금씩 차이가 있습니다. 통합과학 교과서의 인체를 구성하는 물질 자료. 구성 비율을...

끝나지 않고, 언제 끝날지 예측할 수 없는 팬데믹이 지속되는 가운데, 이를 연구하고 치료하는 의학계 과학자들의 안전을 기원하며 1983년 세계보건기구(WHO)에서 제정한 실험실 생물안전등급(BSL, Biosafety level)에 대해 알아보고자 합니다. 항상 감염 위험에 노출되어 있는 과학자들은 바이러스, 세균등과 사투를 벌이기도 합니다. 학창시절 살모넬라를 연구할 때, 설사와 고열로 고생했던 기억도 있고, 에이즈를 연구하던 선배 교수가 안타까운 사건이 일어났던 것도 기억나네요. 얼마 전 과학관에 갔다가 관련 내용이 있어 공부해 보기로 했습니다. 생물안전등급은 감염경로, 치료 가능성, 병원성 정도 등에 따라 4가지 위험군으로 구분하여 안전 조건을 마련하였습니다. 이에 대해 알아보겠습니다. 1등급(Level 1) 제1 위험군으로 분류하는 미생물은 주로 건강한 성인에게는 질병을 일으키지 않는 생물체이다. 예) 대장균(Escherichia coli), 고초균(Bacillus subtillus), 개전염성간염(Canine hepatitis) 제1 위험군 실험실 모형 ▲ 대장균 : 간균(막대균), 자연계에 존재하는 장내세균, 사람이나 동물의 배설물에 의해 감염되며, 설사를 유발. 특히, 하수에 많아서 수질검사의 지표로 이용. 물을 끓여먹으면 예방 ▲ 고초균 : 간균(막대균), 자연계에 널리 분포하며, 비병원성이지만 ‘안구’에 접촉되었을 경우...

생물 다양성과 먹이사슬 관계. 예외 경우가 많아 개구리가 곤충의 포식자는 아니며, 파충류도 곤충의 포식자라 할 수 없다. 그래서 늘 생명현상은 ‘일반적으로’라는 단어를 달고 다닙니다. 또 (단, 주어진 자료외는 모두 동일한 것으로 한다) 등의 조건을 달아놓습니다. 어떤 생명과학자도 모든 것을 알 수는 없습니다. 명상을 즐기는 것 처럼 보이지만, 개구리 턱 아래를 보면 애벌레가 붙어 있다. 개구리는 서서식 죽어가고 있다. -플로원 제공 얼마 전 생태계 교란에 대해 공부하다가, 늦은밤 watch에서 흥미로운 동영상을 보았습니다. 이미 많이 알려진 내용이기도 한데요. 진화의 가장 상위 단계에 있는 딱정벌레, 에포미스(Epomis, 딱정벌레속 Carabidae)입니다. 이리저리 자료를 검색하다보니 우리나라 토종 ‘물장군’도 있어 함께 포스팅해봅니다. 에포미스 써컴스크립투스 (Epomis circumscriptus Duftschmid, 1812) 에포미스 데제아니 (Epomis dejeani Dejean, 1831) 절지동물문 > 곤충강 > 딱정벌레목 > 딱정벌레과 > 에포미스속 이스라엘에 서식하는 딱정벌레의 일종인 ‘에포미스속의 딱정벌레’는 애벌레 때부터 자기보다 몸집이 훨씬 큰 양서류를 잡아먹습니다. 양서류가 혀를 내쏠 때 고개를 숙여 피하여 턱밑을 붙들고 늘어지며 체액을 빨아먹는 것입니다. 딱정벌레는 강력한 독으로 개구리는 물론 두꺼비 ...

또 다시 팬데믹의 조짐이 보이는 요즘, 제 6차 대유행이 시작될까? 2022년 8월 20만 명까지 예측하는 질병관리청과 전문가들의 전망에 긴장하게 되는데요. 코로나19의 정확한 명칭은 SARS-CoV-2입니다. 이 녀석들의 변이주들이 알파, 베타, 감마.... 이렇게 작명하는 것은 이전 포스팅에서도 다루었기 때문에 건너뛰겠습니다. 오늘은 그 하위 분류 명칭에 대해 정리해 보도록 하겠습니다. SARS-CoV-2와 같은 바이러스는 게놈 복제 중에 유전 코드에 변화가 생기면서 지속적으로 진화합니다. 현재까지 오미크로 변이만 90개가 있다고 하니 코로나 바이러스의 돌연변이 진화 속도는 가히 놀랄만합니다. 이러한 변이에는 유전자 돌연변이 또는 바이러스 재조합이 원인인데요. 오미크론 변이체의 돌연변이(mutation)된 스파이크 단백질은 예방 접종자의 면역을 회피할 가능성을 높였다. 변이 집단에는 다른 SARS-CoV-2 바이러스 변이체와 구별되는 돌연변이가 하나 이상 있습니다. 재조합 바이러스인데요. 재조합체는 서로 다른 2종의 변이체의 유전물질이 결합해 생성된 변이체입니다. 즉, 동시에 한 사람을 감염시킨 두 개의 SARS-CoV-2 변이 게놈이 바이러스 복제 과정에서 결합하여 각 조상 계통과는 다른 새로운 변이를 만드는 과정을 말합니다. 요즘 유행하는 BA2가 두 종이 합체한 재조합 바이러스 변이주입니다. 3일까지 GISAID에서 분류한 ...

지난 시간은 유전물질이 염색체 상에 존재하고 베이트슨과 모건의 연관 유전에 대한 경쟁에 대해 알아보았습니다. 모건 학파에 의해 개념적이고 추상적으로 생각하면 유전자라는 것이 실제로 존재하며 그것이 염색체 위에 있다는 것이 알려지면서 생물학은 다시 한 번 '무엇'의 문제에 집중하게 됩니다. 생명의 연속성을 일으키는 '유전자는 과연 어떤 물질일까? 또 어떻게 생겼을까?'라는 궁금증은 과학자들의 호기심과 궁금증을 자극하였습니다. 지난시간 공부했던 모건 기억하세요? 1926년 미국의 유전학자 토마스 헌트 모건은 서턴의 염색체설을 바탕으로 초파리의 침샘 염색체를 통해 유전자는 염색체의 일정한 위치에 존재하며, 대립유전자는 상동 염색체의 같은 위치에 존재한다는 “유전자설”을 발표합니다. 모건은 초파리 연구를 통해 유전자는 염색체 위에 여러개가 존재한다는 연관의 개념과 연관군의 개념을 발표하였습니다. 유전물질은 단백질인가? 핵산인가? 프레더릭 그리피스. 폐렴치료 목적의 연구가 유전물질을 밝히는 엄청난 힌트를 주었다. 2년 후 1928년 그리피스(Fredric Griffithy, 영국 생화학자, 의사 1879-1941)는 많은 사망자를 발생시킨 폐렴에 대한 백신치료를 목적으로 폐렴쌍구균(Streptococcus pheumoniae)의 실험을 수행하게 됩니다. 그리피스의 실험은 많은 사망자를 발생시키던 폐렴에 대한 연구를 수행하던 중 얻어진 결과입니...

지난 시간 다윈이 제시한 「자연선택」의 다양성을 '#돌연변이설'로 설명한 #더프리스에 대해 알아보았습니다. 다윈의 자연 선택이 #진화의 유일한 방법이 아니라 #돌연변이가 일어나 새로운 종이 형성될 수 있다는 이론을 제시하였죠. 이로 인해 새로운 신다윈주의가 나타나게 됩니다. 더프리스의 '돌연변이설'은 다윈의 #자연선택에 의한 진화에 힘을 실어주면서 미국의 생물학자 모건의 초파리 연구로 이어집니다. 오늘은 20세기에 들어서면서 형질을 결정하는 유전자가 염색체에 있음을 알아내는 유전학의 발전에 대해 이야기해보겠습니다. 현미경 발명은 생명의 신비를 풀어주는 염색체를 발견하다 독 일의 #생물학자 발터 플레밍에 의해 #염색체가 발견되면서 과학자들은 세포 안을 들여다보기 시작했는데요. 당시 일부 과학자들은 멘델이 죽은지(1884년) 수십 년이 지난 후 멘델이 설명한 유전 요소들과 염색체의 행동 사이에는 밀접한 관련이 있을 것이라 생각하기 시작했습니다. 아보가드로의 '분자설'이 제자 칸니차로에 의해 사람들에게 인정받은 것과 마찬가지로 멘델의 유전 법칙은 사후 수십년이 지나서야 빛을 보기 시작한 것입니다. 특히 생식 세포 분열이 일어날 때 염색체가 쌍을 이루어 접합했다가 분리되는 것이 현미경으로 확인할 수 있었던 것입니다. 인류의 대발명 두 가지를 이야기 하라면 #현미경과 망원경이라고 할 수 있죠. 어쨌든 현미경으로 염색체를 관찰하면서 멘델의 #유...

최근 대학이 학과제를 패지하고 학부제로 전형을 바꾸면서 융합형, STEAM 등의 1학년 학사운영을 실시하고 있는 추세입니다. 몇 년전부터 추진하고 있는 대학도 많습니다. 오늘 포스팅의 목적은 생명과학은 물리학과, 화학에 기반해야 한다는 것입니다. 고등학교 생명과학 II의 주요 내용 중 세포호흡에서 ATP 생성과정을 학습합니다. 유기물인 포도당이 산소에 의해 산화되면 이산화탄소와 물이 생성되고, 생명체의 에너지 화폐라 불리는 ATP를 생성합니다. 쉽게 이해하는 학생들도 있지만 현행 수능 체제에서 과탐 II를 공부하지 않고 대학에 진학하는 일반계 고등학교가 많습니다. 때문에 대학 1학년 때부터 실력차가 날 수 밖에 없습니다. 생명 현상을 바라볼 때 새로운 시각이 있다는 것은 배울점이 있습니다. 책을 읽다가 떠 오른 생각을 두서 없이 기록한 것입니다. 자, 시작하겠습니다. 세포호흡을 통해 생성되는 에너지 ATP는 인체의 모든 세포에서 1초에 약 1.4 × 1021개의 ATP 분자를 생산한다고 합니다. 전체 과정을 생각해 봅시다. 미토콘드리아 막에는 전자를 모으는 갖가지 분자, ATP를 만드는 기계, 심지어 작은 분자이지만 섬세하고 교묘하게 인산 결합을 이용하여 에너지를 거워들이는 ATP 자체에 이르기까지 이 모든 과정에는 분명히 복잡성이 있어 보입니다. 하지만 이 과정의 핵심은 믿기지 않을 만큼 단순합니다. 물리학 단어를 하나 끌어 오겠습...