생명공학

현대 인류는 아프리카를 기원으로 전 세계에 퍼졌다는 것이 정설이다. 인간이 아프리카에서 유라시아 대륙으로 퍼질 때쯤 이미 많은 장소에는 네안데르탈인과 데니 소바인이 인간보다 더 오래전부터 살고 있었다. 그 과정에서 호모 사피엔스가 약 2만 년 전에 멸종한 네안데르탈인 및 데니소바인과 섹스를 통해 DNA가 섞였다는 많은 연구 결과가 나오고 있다. 그런데 이번에는 네안데르탈인(Neanderthal man)과...

기술의 발전으로 인간의 몸 안에서 건강을 체크하고 치료하는 로봇이 등장하고 있다. 하지만 이러한 소형 의료기기에 전력을 공급하는 것은 여간 어려운 일이 아니다. 이탈리아공과대학 연구팀이 이러한 문제를 개선할 수 있는 완전히 먹을 수 있는 물질로 만든 배터리가 새롭게 개발했다.연구 결과(논문명: An Edible Rechargeable Battery)는 신소재분야 세계적 권위지인 어드밴스트 머티리얼즈(Advanced Materials)에 15일(현지시각)...

생물들은 장기간에 걸쳐 점차 변화한다는 ‘진화론’이 한국에서는 당연하게 받아들여지고 있는 학설이다. 그러나 미국에서는 인간은 신에 의해 만들어졌다는 ‘창조론’을 지지하는 사람들이 많았다. 하지만 미시간대학 사회조사연구소에 따르면 최근 미국에서 진화론을 지지하는 사람들이 절반을 넘어섰다. 진화론 지지가 과반수를 돌파한 시기는 2016년이다. 2009년부터 2019년에 걸친 10년 동안 진화론 긍정하는 미국 성인의 비율은 40%에서 54%로 상승했다.연구...

단백질을 구성하는 아미노산은 왜 약 20종류밖에 없는지에 대한 연구로 생물의 진화에 대한 힌트가 밝혀졌다.지구상의 생명체는 약 38억 년 전에 탄생한 것으로 알려져 있다. 그러나 원시 지구에서 도대체 어떻게 생명체가 탄생했는지는 큰 과학계의 화두다. 체코 프라하 카렐대학과 미국 존스홉킨스대학교 등 공동연구팀이 원시 지구에서 생명체를 구성하는 단백질이 어떻게 합성되었는지를 연구한 결과, 단백질의...

올해 노벨화학상은 크리스퍼 유전자 가위를 발견한 프랑스 출신의 에마뉘엘 샤르팡티에(Emmanuelle Charpentier)과 미국 출신의 제니퍼 다우드나(Jennifer A Doudna) 2명의 여성 과학자에게 돌아갔다.스웨덴 카롤린스카 연구소 노벨위원회는 수상 사유에 대해 “2020년 노벨화학상 수상자로 선정된 에마뉘엘 샤르팡티에 독일 막스플랑크연구소 교수와 제니퍼  다우드나 UC버클리 교수는 ‘크리스퍼 / 카스9(CRISPR / Cas9)’ 유전자 가위를 발견했다”며, “DNA를...

기억력과 인지능력이 저하되는 알츠하이머병은 유전자, 환경, 생활습관 등이 원인이 되어 발병하는 것으로 알려져 있다. 그런데 2024년 1월 29일(현지시각) 학술지 네이처 메디신(Nature Medicine)에 게재된 논문(Iatrogenic Alzheimer’s disease in recipients of cadaveric pituitary-derived growth hormone)에서 '시체에서 추출한 성장호르몬을 투여하는 의료 시술로 인해 알츠하이머병이 전염됐을 가능성이 있는 사례'가 새롭게 보고됐다.뇌에서 발생하는 신경퇴행성 질환인...

미국 오크리지 국립연구소(Oak Ridge National Laboratory, ORNL) 연구팀이 슈퍼컴퓨터 슈밋(Summit)으로 유전자 분석을 통해 코로나 19(COVID-19) 바이러스를 분석한 결과 인체에 침투해 중증 원인이 되는 메커니즘을 밝혀냈다.지난 3월부터 IBM·아마존·구글·마이크로소프트는 미국 정부와 협력해 슈퍼컴퓨터로 코로나 19 바이러스 연구에 330페타플롭스(41페타플롭스는 1천 조회) 처리 능력을 제공하고 있다.IBM의 파워9 프로세서를 탑재한 슈밋도 코로나 19 연구에...

이번에는 곤충들의 지능을 이용해 재난구조, 인명수색, 전쟁용 무기/로봇/사이보그/바이오봇을 개발하는 사례를 살펴보자.미래의 수색과 전쟁은 인간이 하는 것이 아니라 바로 이들 곤충 사이보그나 곤충 무기들에 의해 수행될 것이다. 마이클 크리치톤(Michael Crichton)이 쓴 <먹이(Prey: A Novel, 2002)>라는 소설을 보자.과학자들은 일련의 날아 다니는 벌떼 나노봇(a Swarm of Flying Nanobots)을 개발하여 먼 거리 원격지에...

축삭돌기(axon)는 전기 그리드 전력선 구조처럼 뉴런에서 뻗어 있는 가장 긴 고리형 돌기로 뇌에서 신체 모든 부분으로 이어지는 서로 연결된 통신 네트워크를 형성하고 있다. 하지만 전력선은 끊어져도 이을 수 있지만 축삭돌기는 한 번 끊어지면 영원히 회복 불능이다.매년 수천 명 환자들이 척수 손상과 축삭이 심하게 손상되거나 끊어져 신체감각과 운동기능이 손실되고 있다....

국내 연구진이 벌집의 성분으로 통풍을 치료하는 새로운 해법을 발견했다. 가톨릭대 이주영 교수 연구팀이 벌집의 프로폴리스 성분인 CAPE(Caffeic acid phenethyl este, 벌집에서 추출, 분리된 플라보노이드 계열의 물질)이 통풍의 주요 메커니즘인 염증조절복합체(inflammasome, 통풍의 주요 원인물질인 요산염 결정을 인지, 수용하여 세포에 염증성 사이토카인의 분비를 일으키는 단백질 복합체)의 하위 단백질에 직접적으로 결합하는 것을 최초로...

캘리포니아대학 산타바바라캠퍼스 생물학과 크레이그 몬텔 교수 연구팀이 척추동물 눈의 망막에 있는 옵신(opsin) 단백질이 미각 수용체로도 기능한다는 것을 발견했다. 이는 인간에게 새로운 미각 수용체가 있을 가능성을 시사하고 있다.사람의 눈은 사물을 볼 때 홍채에 의해 좁혀진 빛은 수정체를 통과해 망막에 닿는다. 망막에는 막대 모양 감광세포에 들어 있는 색소 단백질인 로돕신(rhodopsin)이라는 시각...

 인간의 장 속에는 약 1억 개 이상 뉴런(신경세포)이 존재하고 있어 “장은 2번째 뇌”라고도 불린다. 그간 연구에 따르면 장내에 서식하는 세균이 동물의 운동 지구력(논문명: Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism)과 음식 맛을 좌우하고 있는 것으로 밝혀졌다. 이번에는 미국 록펠러대학(Rockefeller University) 장점막 면역연구소 다니엘...