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과학(Science)/생명 과학 (Life Science) 150

'난자'의 노화

현대에는 여성의 사회 진출이 늘어나면서, 여성의 생활 양식이 다양해지고 있다. 사회의 다양한 분야에서 여성의 활약은 해마다 늘어나고 있다. 그런 한편, 일하는 여성이 임신과 출산 적령기를 희생시킬 수밖에 없다는 사회적인 문제도 생기고 있다. 여성이 임신할 수 있는 확률은 10대 후반부터 서서히 낮아지기 시작해 30대 후반부터는 급속히 낮아진다고 한다. 고령 임신을 어렵게 하는 원인 중 하나는 여성의 몸속에 있는 '난자의 노화'이다. 0. 목차 임신의 메커니즘 태어나기 전에 일생분의 난자가 만들어진다. 난자가 노화되면 이상이 생기는 이유 '노화된 난자'로 임신 성공시키기 1. 임신의 메커니즘 난자는 여성 골반의 좌우에 위치한 '난소(Ovary)'에 많이 존재한다. 성장을 시작하기 전의 난자들은 주위를 특수..

'신생아'의 생존 전략

'태아(뱃속의 아기)'는 어른과는 전혀 다른 방식으로 살아간다. '태아'는 모체로부터 산소를 받아들이고 이산화탄소를 돌려보낸다. 그리고 당이나 '아미노산(Amino Acid)'등의 영양소도 모체로부터 받아들이고, 노폐물을 엄마에게 돌려보낸다. 태아와 모체가 물질을 주고받는 중심적인 장기는 '태반'이다. '태반(Placenta)'은 임신을 통해 자궁안에 만들어지는 장기이다. 태아는 탯줄을 통해 태반과 연결되어 있으며, 태아는 태반을 통해 엄마로부터 산소와 영양소를 받는다. 태아가 모체로부터 받는 것은 산소나 영양소만이 아니다. 자궁은 기본적으로 무균 상태인데, 태아는 이물질로부터 보호된 안전한 공간을 제공받는 셈이다. 그러나 출생하는 순간부터 신생아는 태아와 전혀 다른 방식으로 살아간다. 이 극적인 환경의..

자폐증(Autism)

0. 목차 '자폐증'이란 무엇인가? '자폐증'의 원인 부친의 고령화는 자녀의 유전자에 어떤 결과를 가져올까? 데노보 CNV(de novo CNV) 자폐증 발병에 관계하는 유전자 자폐증의 치료 가능성? 1. '자폐증'이란 무엇인가? '자폐증(Autism)'이란 사회생활이나 대인 관계 등에 곤란을 겪는 발달 장애이다. 1940년대에 들어와 미국의 정신과 의사 '레오 카너(Leo Kanner, 1894~1981)'와 오스트리아의 소아과 의사 '한스 아스페르거(Hans Asperger, 1906~1980)'가 각각 독립적으로 제창하였다. 3세 무렵까지 다음의 세 가지 증상이 나타나면 '자폐증'으로 진단된다. 사회성 장애: 첫째는 '사회성 장애'이다. 시선을 맞추지 낳고 슈퍼마켓 같은 데서 갑자기 큰 소리를 내거..

체외 수정

'체외 수정(External fertilization)'이란 난자를 체외로 채취하여 시험관 내에서 수정시키고, 배아를 다시 자궁경부를 통하여 자궁 내로 이식하는 시술이다. '불임증(Sterility)'이란 임신을 원하는 부부가 2년 이상 노력해도 임신이 되지 않는 경우를 가리키는데, '체외 수정' 기술이 '불임증'을 가진 부부들에게 큰 희망을 주고 있다. '체외 수정' 기술이 발전함에 따라, 부부의 유전자를 가진 수정란을 다른 여성에 자궁에 옮겨 출산하는 일이 가능해진 것이다. 또 폐경을 맞은 여성 등 배란이 되지 않는 여성이, 다른 여성의 난자와 남편의 정자로 생긴 수정란을 자신의 자궁으로 옮겨서 자신의 유전자를 갖지 않은 자녀를 임신할 수도 있게 되었다. 0. 목차 불임이 되는 이유 보조 생식 기술(..

아기의 탄생

0. 목차 정자 난자 수정 '배(embryo)'의 발생 태아기 출생 쌍둥이 1. 정자 아기의 근원을 추적하면, 2억~3억 개의 정자가 단 하나의 난자를 목표로 해서 경주를 시작함으로써 막을 연다. 정자는 머리 부분에 아버지로부터 받은 유전자를 채우고 있다. 이 정자가 어머니로부터 받은 유전자를 가지고 있는 난자에 도달해 수정하면, 정자는 난자와 함께 새로운 생명을 기르게 된다. 1-1. 정자는 어떻게 만들어질까? 그러면 '정자(Spermatozoon)'는 어떻게 만들어질까? 사람의 정자는 '정소(Testis)' 속에 접혀 있는 '세정관(Seminiferous tubule)' 안에서 만들어진다. '세정관'의 바깥쪽에서는 가장 미숙한 '정원 세포(정자의 근원이 되는 세포'가 늘어서며, 2개월에 걸쳐 세정관의..

부상의 '자연 치유 메커니즘'

우리의 몸은 부상을 입어도 어느새 회복한다. 인체에 '자연 치유 능력'을 가지고 있기 때문이다. 그런데 부상의 '자연 치유 메커니즘'의 정체는 무엇일까? 0. 목차 '삔다'는 것은 무엇일까? 상처 골절 연골과 인대 근육 부상 1. '삔다'는 것은 무엇일까? 1-1. 손가락을 삐는 것은 대부분 '인대 손상'이다. 손가락이나 발가락을 삐는 것은 흔한 일이다. 그러면 이때 몸의 어느 조직이 상처를 입는 것일까? 부상의 치유 과정에 대해 알아보기에 앞서, 부상으로 조직에 상처가 나는 과정을 살펴보자. 실은 의학적으로 '삔다'라는 용어는 사용하지 않는다. 흔히 손가락이나 발가락 등을 '삔다'는 것은 손가락이나 발가락에서 일어난 '염좌(인대의 손상)'나 '탈구(골·연골·인대 등의 조직이 정상적인 위치에서 벗어난 상..

게놈 편집(Genome Editing)

0. 목차 판도라의 상자가 열렸다? 표적 유전자를 절단할 수 있는 특별한 효소가 있다. 세대별 유전자 가위 '게놈 편집'과 '유전자 변형'의 차이 유전병을 치료한다. 그 외 '게놈 편집'의 응용 1. 판도라의 상자가 열렸다? 판도라의 상자가 열린 것일까? 2015년 4월에 과학계에 커다란 충격을 가져다준 사건이 하나 있었다. 중국의 중산 대학 부교수로 유전자의 기능을 연구하는 '황쥔지우(黃軍就, 1980~)' 박사의 연구 그룹이 '게놈 편집(Genome Editing)' 기술을 이용해 인간의 수정란의 유전자를 바꾼 것이다. 이 연구 결과는 2015년 4월 18일 인터넷 학술 잡지 'Protein & Cell'에 개제되었다. '게놈 편집(Genome Editing)'이란 유전 정보 중에 원하는 유전자를 겨..

DNA에 남은 '인류 이동의 발자취'

현재 세계 각지에는 다양한 인종과 민족이 살고 있다. 하지만 겉모습과 생활양식이 모두 다른 그들의 DNA를 조사해 근본을 찾아보면, 어느 집단이든 모두 아프리카에 살고 있던 지극히 소수의 집단을 조상으로 한다는 사실을 알 수 있다. 아프리카를 떠난 인류는 그 후, 유럽, 아시아, 오스트레일리아, 아메리카 대륙 등으로 각지로 이동해서 자리를 잡고 살았다. DNA 분석을 통해, 인류가 어떤 과정을 거쳐 이동했는지에 대해 알아보고, 자리 잡은 땅에 어떤 역사가 펼쳐졌는지 알아보자. 0. 목차 인류의 진화 단계 인류의 조상은 아프리카에서 태어났다. '혈액형의 편향'으로 보는 과거 인류의 경로 유럽 선주민끼리의 관계 아랍인의 DNA에 남은 아프리카 여성의 흔적 Y염색체의 다형을 통해 본 남성 사회의 역사 일본인의..

태아 DNA 선별 검사(NIPT 검사)

0. 목차 태아 DNA 선별 검사(NIPT 검사) 낮은 정밀도의 '출생 전 진단' 높은 정밀도의 '출생 전 진단' '양수 검사'와 '융모 검사'의 장단점 'NIPT 검사'에서는 DNA 조각을 염색체마다 분류한다. 장래에는 태아의 모든 염기 배열을 파악하게 될지도 모른다. '출생 전 진단' 비교 1. 태아 DNA 선별 검사(NIPT 검사) '태아 DNA 선별 검사(NIPT 검사)'는 태아의 질병을 임산부 모친의 혈액을 이용해 조사하는 검사로, NIPT는 Non-Invasive Prenatal Test의 약자이다. 이전까지는 태아나 염색체의 유전자에 대해 정확도 높은 진단을 받고 싶을 때는 모친의 자궁에서 세포를 꺼내는 위험 부담을 감수해야 했다. 하지만 'NITP 검사'는 모친의 혈액으로부터 태아의 질병에..

DNA 시퀀서(DNA Sequencer)

모든 생물의 설계 정보는 '게놈(Genome)'에 적혀 있다. 게놈을 해독하면, 그 생물 전체를 이해할 수 있다. 지금까지 사람을 비롯해 여러 가지 생물의 게놈이 해독되었다. 그리고 게놈을 읽는 장치인 '시퀸서(Sequencer)'도 눈부시게 진보하고 있다. 한 번에 대량의 게놈을 해독할 수 있도록 개량되었고, 의료 현장에서 사용되는 시퀸서도 등장했으며, 해독된 '문자의 배열'의 의미를 찾기 위해 사용되는 시퀸서도 있다. 0. 목차 인간 게놈 프로젝트 시퀀서는 여러 가지 방향으로 진화했다. 염기 배열의 의미는 무엇인가? 세포나 조직에 존재하는 mRNA의 수 DNA의 작용 방식을 조절하는 네트워크 차세대 시퀀서의 활약 1. 인간 게놈 프로젝트 1991년에 엄청난 국제적 프로젝트 '인간 게놈 프로젝트'가 시..

죽음이 다가올 때 느끼는 감정

0. 목차 죽는 시기를 추정할 수 있을까? 죽음에 대한 공포 죽음을 수용하기까지 완화 치료 존엄사와 안락사 1. 죽는 시기를 추정할 수 있을까? 죽음이 언제 찾아올지 예측하는 일은 인생 종말기의 의료와 보살핌 등을 생각하는 데 매우 중요하다. 고령자 등이 맞이하는 인생 종말기 때 만약 죽는 시기를 예측할 수 있다면, 연명 치료를 포함한 종말기의 의료나 보살핌을 어떤 방침에 따라 해야 할지 생각할 수 있을 것이다. 뿐만아니라 의료나 보살핌 종사자들과 자주 이야기를 나누고, 가족에 대해 죽음을 받아들일 준비를 하게 할 수 있다. 보살핌이나 간호 현장에서는 죽는 시기가 가까우지고 있는 신호로, 죽기 약 1개월 전에는 '시력이 없음', '안색이 나쁨', '활기가 없음' 등의 현상이 나타난다. 그리고 죽기 약 2..

죽을 때 몸에서는 어떤 일이 일어날까?

죽으면 사람의 몸에는 여러 가지 변화가 일어난다. 사람은 심장, 폐, 뇌, 근육 등 다양한 장기와 조직의 작용으로 생명 활동을 유지한다. 살아 있는 상태에서 죽은 상태로 바뀔 때, 그런 몸의 장기와 조직에서는 무슨 일이 일어날까? 0. 목차 장기의 기능 정지 갑작스러운 심장 정지 심장 정지 뒤에 뇌의 활동이 활발해진다. 뇌세포의 죽음 사후 경직 1. 장기의 기능 정지 '심장 기능'이 정지되면 죽음으로 직결된다. 그렇다면 다른 장기의 기능이 정지되면 어떻게 될까? 어떤 장기의 기능 저하는 '심장 정지'로 이어진다. 그러면 '심장 정지'의 원인에는 어떤 것들이 있을까? 신장(콩팥): '신장(콩팥)'은 소변을 만듦으로써 혈액 속의 칼륨 이온 농도를 적절하게 조절한다. 신장이 기능하지 않게 되어, 혈액 속의 칼..

'죽음'이란 무엇인가?

0. 목차 인체의 한계 사망 원인 사망 판정 사망 진단서 검시와 부검 1. 인체의 한계 1-1. 체온 건강할 때의 체온은 36~37℃ 전후로 유지된다. 그러면 인체의 체온은 어느 정도가 생명을 유지하는 한계선일까? 저체온: 체온이 35℃ 아래로 내려간 상태를 '저체온증'이라고 하며, 격렬한 떨림 등의 이상이 생긴다. 체온이 30℃를 내려가면 의식을 잃고 죽음의 위험이 높아진다. 체온이 25℃를 내려가면 '가사 상태(호흡과 맥박은 멎지 않았으나 죽은 것처럼 보이는 상태)'에 이르고, 20℃ 아래로 내려가면 대부분 죽음에 이른다. 예컨대 겨울에 산에서 조난을 당하는 등의 이유로 체온이 지나치게 내려가는 경우가 있다. 고체온: 그러면 반대로 고온일 때는 어떨까? 심한 열사병에서는 체온이 41~42℃까지 올라가..

도핑(Doping)

0. 목차 도핑이란 무엇인가? 도핑 검사 도핑의 역사 유전자 도핑 에리트로포이에틴 '유전자 도핑'을 검출하기는 매우 어렵다. 1. '도핑'이란 무엇인가? 도핑(Doping)'은 스포츠에서 운동 능력을 향상시키기 위해 약물 등을 먹거나 주사하는 일을 말한다. 위대하다고 인정된 기록이 사실은 도핑 덕분이었다는 사례는 적지 않다. 1980년대에 100m 달리기에서 유일하게 8초 7대를 기록한 자메이카 출신의 캐나다 선수 '벤 존슨(Ben Johnson, 1961~)'이 금메달을 박탈당한 사례는 유명하다. 또 러시아는 국가 차원에서 도핑을 해서, 2016년의 '리우 올림픽' 때는 육상 경기와 역도 등에서 100명 이상의 선수가 출장을 허용받지 못했으며, 패럴림픽에 이르러서는 러시아 선수단 전원의 출장이 허용되지..

‘유연성’의 과학

'리듬체조 선수', '요가 강사', '필라테스 강사' 등은 놀라울 정도로 몸이 유연하다. 몸이 부드러운 사람과 뻣뻣한 사람은 어떤 점이 다를까? 식초를 많이 먹으면 몸이 부드러워진다고도 하는데 사실일까? 또 유연성을 높이기 위해 효과적인 훈련 방법은 무엇인지에 대해서도 알아보자. 0. 목차 유연성을 결정하는 요소 남성보다 여성이, 성인보다 어린아이가 몸이 부드럽다. 유연성을 늘리려면? 긴장하면 몸이 뻣뻣해진다. 유연성은 운동할 때 외에도, 다양한 면에 영향을 미친다. 1. 유연성을 결정하는 요소 '몸의 유연성'을 다른 말로 하면 '관절이 움직이는 넓이'와 '움직이기 쉬운 정도'라고 말할 수 있다. 즉, 넓은 범위에서 적은 저항력으로 쉽게 관절이 움직일수록 유연성이 높다는 뜻이다. 유연성을 결정하는 요소에..

열중증(Heat exhaustion)

0. 목차 '열중증'은 왜 생기는가? 기온이 높지 않아도 조건이 마련되면 '열중증'이 생길 수 있다. 연령대별 '열중증'에 의한 사망 원인 예방법과 응급조치법 1. '열중증'은 왜 생기는가? '열중증'이란 고온 환경에 의해, 인체에 발생하는 다양한 장애를 일컫는 말이다. 흔히 알려져 있는 '열사병(Heat Stroke)'은 열중증에 포함된 증상 가운데 하나를 말한다. 그러면 열중증이 생기는 이유는 무엇일까? 인간은 내장이나 근육의 활동으로 인해 몸속에 열이 발생하지만, 피부에서 공기 속으로 열은 내보내거나 땀을 흘려서, 같은 정도의 열을 몸 밖으로 방출한다. 이렇게 해서 '열의 발생'과 '열의 발산'이 균형을 이루면서 체온은 항상 37℃ 정도로 유지된다. 하지만 기온이 올라가면, 피부와 주변 공기와의 온..

노화의 메커니즘

0. 목차 뇌의 노화 시력의 노화 근육의 노화 뼈의 노화 피부의 노화 모발의 노화 생식의 노화 (여성) 노화에 대한 몇 가지 설 1. 뇌의 노화 1-1. 뇌의 노화는 20대부터 시작된다. 일상생활에서 뇌의 노화를 실감하는 시기는 대부분 40대나 50대가 되고 나서지만, 실제 뇌의 '신경 세포(Neuron)' 감소는 20대부터 떨어진다. 개인차는 있지만 해마다 약 0.5%의 신경 세포가 사라진다. 또 뇌의 판단 능력은 30세 전후를 절정으로 서서히 쇠퇴한다. 신경 세포는 태어나기 전후로 급증해 성인이 될 무렵에는 약 1000억 개에 이른다. 이후에는 거의 증식하지 않고, 죽을 때까지 똑같은 신경 세포가 계속 사용된다. 뇌 안에는 신경 세포가 서로 '시냅스(Synapse)'로 연결되어, 복잡한 네트워크를 이..

'염좌'와 '탈구'

격렬한 운동을 하다 보면, 인대가 끊어지거나 관절 등이 빠지는 부상을 당하는 경우가 있다. 그런데 이러한 '염좌(인대의 손상)'와 '탈구(골·연골·인대 등의 조직이 정상적인 위치에서 벗어난 상태)'는 왜 일어나는 것일까?0. 목차염좌와 탈구의 원인은 '관절에 대한 부담'염좌(Sprain)탈구(Dislocation)응급 처치'습관성 염좌'와 '습관성 탈구'1. 염좌와 탈구의 원인은 '관절에 대한 부담' 관절이란 뼈와 뼈가 연결되는 부분을 가리킨다. 뼈와 뼈는 '관절포(Articular Capsule)'라는 얇은 막으로 감싸이고, 그 안에 윤활유 역할을 하는 '관절액(Joint Fluid)'이 들어 있다. '관절포'는 결합이 약해서 인대나 근육으로 보강된다. 그래서 관절이 움직이는 범위는 '뼈와 뼈의 위치 ..

근육통

오랜만에 운동을 하면, 어느 정도 시간이 지난 다음에 '근육통'이 찾아오곤 한다. 무리했다 싶으면 며칠 동안 계속해서 심한 통증으로 고생하는 경우도 있다. 그런데 '근육통'은 왜 생기는 걸까? '근육통'이 어떤 메커니즘으로 일어나는지 알아보고, 근육통을 예방하려면 어떻게 해야 하는지에 대해서도 알아보자. 0. 목차 근육통의 원인 '젖산'과 '근육통'은 상관없다. 근육통의 예방과 대처 근육통은 나이와도 관계가 있다. 1. 근육통의 원인 1-1. '단축성 수축'과 '신장성 수축' 근육은 운동 중에 '수축'과 '이완'을 반복하며, 힘이 발휘되는 것은 근육이 수축할 때이다. 하지만 단지 근육에 힘을 주어 수축시키거나 힘을 빼고 이완시키기를 반복한다고 해서 '근육통'이 생기는 것은 아니다. 근육통이 생기기 위해서..

'근육'이란 무엇인가?

0. 목차 근육이란? 근육의 구조 근섬유 트레이닝을 하면 근육이 커지는 이유 근육을 늘리려면? 근육이 건강에 미치는 영향 1. 근육이란? 물건을 들어 올릴 때나 걸을 때 움직이기 위해서는 뼈를 움직여야 한다. 이 뼈를 움직이는 것이 바로 '골격근(Skeletal Muscle)'이다. '골격근'은 온몸의 뼈에 붙어 있으며, 그 수는 400개 정도이다. 근육의 무게는 몸무게의 40~50%를 차지한다. 골격근은 2개의 뼈에 걸쳐 붙어 있으며, 관절을 축으로 골격을 상하좌우로 움직이거나 회전시킨다. 근육끼리는 서로 협력해 움직이는 경향이 있어서, 몸 일부를 움직이는 단순한 움직임에도 복수의 근육이 작용하고 있다. 예를 들어, 팔꿈치를 구부리는 움직임을 살펴보자. 팔꿈치를 구부리면 알통이 생긴다. 알통을 만드는 ..

'왼손형 아미노산'과 '오른손형 아미노산'

0. 목차 화합물에는 왼손형과 오른손형이 있다. 왼손형과 오른손형을 분리해서 만든다. 생명 속에는 왼손형만 존재한다? 생명은 왜 왼손형 아미노산으로만 이루어져 있는가? 몸속에서 '오른손형 아미노산'을 발견하다. 오른손형 아미노산으로 변화하는 메커니즘 액체 크로마토그래피 질량 분석 1. 화합물에는 왼손형과 오른손형이 있다. 화합물에는 '왼손형'과 '오른손형'의 차이가 있다. 프랑스의 생화학자 '루이 파스퇴르(Louis Pasteur, 1822~1895)'는 일찍이 화합물의 왼쪽과 오른쪽의 차이에 주목해 연구를 했다. '루이 파스퇴르(Louis Pasteur)'는 광견병 백신을 개발한 것으로도 유명한 과학자다. '루이 파스퇴르(Louis Pasteur)'는 포도주의 침전물의 성분인 '타타르산(Tartaric..

면역 시스템(immune system)

0. 목차 '면역력'이란 무엇인가? 면역 시스템 면역 세포 T세포와 B세포 림프계 면역력을 저하시키는 요인들 면역력 저하를 막거나 면역력을 높이려면? 1. '면역력'이란 무엇인가? '면역력'은 인체의 기능과 밀접하게 연관되어 있다. '면역력'은 감기뿐만 아니라, 다양한 병의 예방과 회복과도 관계되어 있다. 감기를 예로 들어 살펴보자. 감기는 주로 바이러스가 일으키는 감염증으로, 원인이 되는 '병원체(병의 원인이 되는 본체)'에 의해 몇 종류로 나누어진다. '인플루엔자(독감, 유행성 감기)'는 '인플루엔자 바이러스'가 원인이고, 이른바 보통의 감기는 '라이노 바이러스' 등이 그 원인이다. 인플루엔자 환자 수는 일반적으로 11월~12월에 서서히 늘어나기 시작해 1월~3월에 급격하게 증가한다. 인플루엔자는 많..

'생명'과 '생명이 아닌 것' 사이에는 경계선이 있을까?

'생명'과 '생명이 아닌 것' 사이에는 어떤 경계선이 있을까? 바이러스 연구가 활발해지면서, 세포와 바이러스 사이에 명확한 경계가 생기지 않는 경우가 발견되기 시작했다. 세균보다 큰 신종 바이러스가 발견되어, '세포(Cell)'는 생명을 지탱하는 메커니즘이며, '바이러스'는 생명이 아니라는 종래의 정의가 흔들리고 있다. 0. 목차 바이러스와 세균의 차이 바이러스의 정의를 흔드는 신종이 발견되었다. 바이러스가 먼저인가? 세포가 먼저인가? 유전자의 수평 이행 인간 게놈 가운데 약 8%는 '바이러스의 잔해' '생명의 정의'에 관한 통일된 견해는 없다. 1. 바이러스와 세균의 차이 '바이러스(Virus)'라고 하면, '병원체(숙주에 기생하여 병을 일으키는 미생물)'라는 이미지를 떠올릴 것이다. 실제로 바이러스는..

'멀미'는 왜 할까?

현대 사회에서 가장 흔한 멀미는 차멀미와 뱃멀미일 것이다. 하지만 과거에는 낙타를 타고 이동할 때도 멀미를 했고, 최근에는 영화나 3D 영상을 보고 멀미가 일어나기도 한다. 영화나 3D영상을 볼 때는 탈것을 이용할 때처럼 몸의 움직임도 없는데, 이런 경우에도 일반적인 멀미와 같은 원인으로 멀미가 일어날까? 멀미가 왜 일어나는지 알아보고, 어떤 대책이 효과적인지 알아보자. 0. 목차 감각모순설 '경험'과 '감각정보'가 모순되어도 멀미가 일어난다. 멀미를 하기 쉬운 조건 멀미를 하지 않는 영상 시스템 1. 감각모순설 멀미가 일어나면 먼저 가벼운 증상으로 선하품, 졸음, 권태감, 피로감이 나타난다. 그 뒤에 얼굴이 창백해지며 현기증이나 두통을 일으킨다. 이들 증상에는 개인차가 있어 모든 증상이 일어나지는 않지..

충치(Dental Caries)

0. 목차 '충치'는 왜 생길까? 침이 충치를 방지한다. 충치 대책 '충치'가 심장에 문제를 일으킨다. 1. '충치'는 왜 생길까? 1-1. 충치의 원인은 '뮤탄스균' 충치는 일종의 '감염증'이다. '뮤탄스균(학명: Streptococcus mutans)' 등 충치의 원인이 되는 세균이 감염됨으로써 일어난다. 그러면 입 안에서 철저하게 균을 없애면 충치를 피할 수 있을까? 그렇지는 않다. 입안에는 곰팡이 발생을 예방하는 등 유용한 세균도 있기 때문이다. 갓 태어난 아기에는 충치균이 없다. 하지만 젖니가 생기는 1세 반~2세 반 무렵에 감염되기 쉽고, 충치균이 입 안에 살게 된다. 주된 감염 루트는 어머니라고 한다. 충치균은 숟가락이나 젓가락을 공유하거나 음식을 입으로 씹어서 줌으로써 아기에게 감염된다. ..

'지문'은 왜 있는 걸까?

지문은 모든 사람이 다를 뿐만 아니라, 일생 동안 바뀌지 않는다. 그래서 지문은 '개인 식별'에 폭넓게 사용되고 있다. 그런데 지문은 어떻게 사람마다 다르고, 어떻게 해서 생길까? 그리고 원래 지문의 기능은 무엇일까? 0. 목차 지문이란 무엇인가? 지문이 개인 식별에 사용되는 이유 지문은 유전되는가? 지문은 어떻게 생길까? 다른 동물에게도 '지문'이 있다. 지문의 기능 1. 지문이란 무엇인가? '지문'이란 표피에 선 모양으로 나란히 뻗은 홈이 만드는 무늬인 '표피 문리'의 하나이다. 사람의 경우, 손이나 발 안쪽 전체에 '표피 문리'가 있다. 2. 지문이 개인 식별에 사용되는 이유 '지문'은 '개인 식별'에 널리 이용되고 있다. '범죄 수사'에도 지문이 이용된다. 그런데 지문이 '개인 식별'에 이용되기 ..

'종(Species)'이란 무엇인가?

1859년에 '찰스 다윈'의 '종의 기원(On the Origin of Species by means of Natural Selection or the preservation of favoured races in the struggle for life)'이 출간된 지 한참이 지났다. 하지만 여전히 '종이란 무엇인가?'라는 질문에 대한 명쾌한 답은 제시되지 않았다. 도대체 그 이유는 무엇일까? 0. 목차 진화의 과거를 복원하는 일 만물을 분류하는 인간 '종'의 개념은 어떻게 탄생했는가? '종' 문제의 근원 다윈의 해결 지침 미발견 신종은 아직도 무수히 존재한다. 1. 진화의 과거를 복원하는 일 진화론에는 많은 미해결 문제가 존재한다.. 30~40억 년 전, 지구상에 처음으로 출현한 생명의 선조는 긴 진화의..

암세포 재프로그래밍(Cancer Cell Reprogramming)

0. 목차 '정상 세포'와 '암세포'의 차이 '줄기세포'와 '암세포'의 차이 어떻게 해서 암이 될까? '초기화'로 암세포를 정상 세포로 되돌릴 수 있을까? 세포의 유형을 바꿔 암의 전이를 치료한다? 1. '정상 세포'와 '암세포'의 차이 우리는 하나의 수정란에서 출발하였다. 수정란이 분열해 2개의 세포가 되고, 다시 분열해 4개, 8개로 늘어나다가 최종적으로는 약 60조 개로 늘어난다. 피부, 근육, 소화관 등의 조직과 기관에 다양한 세포들이 있고 그들이 모여 하나의 개체를 이룬다. 그런데 그 가운데 '악당(Villain)' 역할을 하는 세포가 있다. 바로 '암세포(Cancer Cell)'이다. '암세포'는 차례차례 분열해서 종양을 만들고, 몸 안의 이곳저곳으로 옮겨 다니면서 증식을 반복하여 결국 개체를..

세포막(Cell Membrane)

'세포막(Cell Membrane)'은 세포의 안과 밖을 구별해 주고, 필요한 것을 주고받는 중요한 작용을 한다. '세포막'이 가지고 있는 중요한 작용이란 무엇일까? '세포막'이 가진 미세 구조와 그 놀라운 기능을 살펴보자. 0. 목차 세포와 세포막 물질 이동을 담당하는 '분자 펌프' 정보를 받아들이는 '수용체' 세포의 얼굴 역할을 하는 '당사슬' 1. 세포와 세포막 1-1. 생명 활동의 단위는 '세포' 20세기 후반, '분자 생물학(Molecular Biology)'의 시대가 화려하게 막을 열었다. '분자 생물학(Molecular Biology)'은 생명을 형성하고 생명을 조절하는 분자 수준에서 생물을 연구하는 학문이다. '분자 생물학'에 의해, 유전을 관장하는 'DNA'와 '효소(각종 생체 반응을 촉..

아포토시스(Apoptosis)

'아토포시스(Apoptosis)'란 스스로의 유전자에 의해 일어나는 세포의 자살을 말한다. 개체의 생명을 유지하기 위한 '세포 소거'는 유전자에 미리 프로그램되어 있다. 사실 '세포의 자살 프로그램'은 개체의 형태를 만들고, 생명의 활동을 유지하는 데 반드시 필요한 메커니즘이다. 0. 목차 '아포토시스'란 무엇인가? 세포의 자살 프로그램은 죽음의 유전자에 적혀 있다. 생명 유지를 수행하는 아포토시스 암세포 1. '아토포시스'란 무엇인가? 수많은 세포로 이루어진 생물을 '다세포 생물(Multicellular Organism)'이라고 한다. '다세포 생물'은 '세포'와 '세포들로 이루어진 개체'라는 이중의 생명 구조를 가지고 있다. 세포 사회로 이루어진 개체의 죽음은 한 생명의 끝이며, 1회성의 사건이지만,..

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