생명공학

국내 연구진이 조혈줄기세포의 노화를 조절하는 유전자를 찾아내 젊은 조혈줄기세포로 회춘시키는 기술을 개발, 향후 면역 관련 질환의 예방‧치료, 면역세포 치료제 개발 등에 활용될 것으로 기대된다. 조혈줄기세포란 혈액의 주요한 구성성분으로 잠재적으로 분화할 수 있는 세포다.CiM(Customized i-Medicine)융합연구단 최인표‧정해용(한국생명공학연구원) 박사팀이 수행한 이번 연구결과는 네이처(Nature) 자매지인 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications) 온라인 판에 12월 8일자로 발표됐다....

남 교수팀은 허위양성을 잘 통제해 정확한 결과를 얻으면서도 통계적 예측력을 높이는 알고리즘 개발을 목표로 삼았다. 이를 위해 ‘유전자 그룹(pathway) 상관관계 분석법’을 활용하면서 유전자 스코어에 큐빅 스플라인(cubic spline) 이라는 수학적 보정을 적용했다. 유전자 그룹은 특정 기능을 수행하는 데 관여하는 유전자 집단이다. 이들은 수백에서 수천가지 그룹들로 선별돼 데이터베이스로 정리돼 있다. 이 정보를 이용하면 개별 스닙(SNP) 비교에서는 놓쳤던 의미를 새롭게 찾을 수 있다. 남 교수팀은 이 기법을 쓰면서, 이미 질병과 상관관계가 높게 나타난 스닙(SNP)들은 제외하고 유전자 스코어를 보정함으로써 통계적 예측력을 높였다.

19세기 오스트리아의 유전학자이자 성직자인 그레고어 멘델(Gregor Mendel)은 완두콩 교배 실험을 통해 생물이 가지는 모양과 성질이 자손에게 유전하는 것을 발견했다. 그 이후 자손에게 선천적인 유전자만 물려주는 것으로 알려져 왔다. 하지만, 최근에는 부모의 스트레스와 기억 등 경험도 유전되고 있다는 실험 결과가 나오고 있다.다트머스 대학(Dartmouth College) 게이젤 의과대(Geisel School of Medicine) 연구팀이...

인간의 뇌 온도는 체온보다 약 2도가 높은 평균 38.5도로 나타났다. 특히 여성의 경우 하루 중 낮 동안에는 뇌 깊은 곳의 온도가 40도를 넘는 것으로 나타났다.기존 인간의 뇌 온도 측정은 뇌 손상을 입은 중환자의 뇌에 탐침을 통해 직접 측정했다. 하지만 이번에는 뇌 속을 직접 접촉하지 않는 비침습적 방법으로 뇌 온도를...

최근 과학자들이 기억을 이식하는 데 성공했다. UCLA 생물학 및 생리학 데이비드 그랜츠맨(David Granzman) 교수 연구팀이 군소(바다 달팽이, Aplysia Californica)를 대상으로 잘 훈련된 군소 뇌세포 RNA를 추출해 훈련받지 않은 군소 뇌세포로 이식하는 데 성공했다. 미래에는 SF영화 ‘토탈 리콜’과 ‘코드명 J’, ‘트랜샌더스’, ‘크리미널’, '셀프리스(Selfless)'처럼 과학기술을 통해 최첨단 실험실에서 배양된 샘플에 자신의 기억을 이식하고, 다른 기억을 주입하여 기억을 조작하고, 인간이 가졌던 기억과 감정이 컴퓨터에 업로드하거나, 죽은 사람의 기억을 살아있는 사람에게 이식하는 시대가 올 것이다.

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...

국내 연구진이 모낭을 재생시키는 탈모치료 신물질을 개발해 대머리 치료용 발모제 개발 가능성을 열었다.최강열 교수(연세대학교) 연구팀이 윈트신호전달계(Wnt signaling pathway)를 조절해 모발 생성을 억제하는 단백질(CXXC5)을 발굴하고, 이를 타깃으로 하는 재생성 발모제를 개발 중에 있다.윈트신호전달계(Wnt signaling pathway)란 세포내에서 다양한 생리/병리현상을 조절하는 중요한 신호전달계로 암, 골다공증, 비만, 상처 치유, 모발 형성 등 치료제...

케임브리지대학 줄기세포 연구팀이 뇌와 박동하는 심장을 가진 합성 배아를 만들었다고 발표했다. 연구팀이 만들어낸 합성배아는 자연적으로 성장한 배아와 유사한 조직을 가지고 있어 앞으로 이식용 인공장기 개발의 발판이 될 것으로 기대되고 있다.연구 결과(논문명: Synthetic embryos complete gastrulation to neurulation and organogenesis)는 국제학술지 네이처에 8월 25일(현지시각) 실렸다.줄기세포는 상대적으로 발생이 덜된 미분화된 세포로 몸의...

이번에는 생물체들의 지능을 이용해 생물체 로봇이나 무기를 만드는 사례를 살펴보자. 미래의 전쟁은 인간이 하는 것이 아니라 바로 이들 생체로봇이나 곤충 무기들에 의해 수행될 것이다.  크리치톤(Michael Crichton)이 쓴 ‘먹이(Prey: A Novel, 2002)’라는 소설을 보자. 과학자들은 일련의 날아다니는 벌떼 나노봇(a Swarm of Flying Nanobots)을 개발하여 먼 거리 원격지에 떼를 지어 날아가게...

국내 연구진이 빛을 이용해 세포 속 다양한 신호전달을 스위치처럼 조절하는 단백질을 개발했다. KAIST(한국과학기술원) 김학성 교수, 허우성 박사, 최정민 박사 연구팀이 광스위치 분자를 결합해 빛에 의해 조절되는 단백질을 설계했다.이 연구 성과는 과학기술정보통신부‧한국연구재단 기초연구사업(글로벌연구실, 중견연구)의 지원으로 수행되었으며, 화학분야 국제학술지 앙게반테 케미(Angewandte Chemie)에 논문명 <Repeat Module-Based Rational Design of a Photoswitchable Protein for...

파킨슨병의 징후를 사람의 눈을 스캔해 AI로 분석하면 발병 7년 전에도 발견 가능하다는 보고가 나왔다.신경 퇴행성 질환인 파킨슨병은 손 떨림, 보행 장애 등 운동장애 증상이 진행되면 휠체어나 병상에 누워 지내야 하는 심각한 질환이다. 옥스퍼드대학 병원 연구팀이 AI를 이용한 망막 스캔을 통해 증상이 나타나기 최대 7년 전에 파킨슨병의 징후를 발견할 수 있다는...

 6만년 전 현대 인류가 네안데르탈인으로부터 물려받은 DNA가 코로나 19(COVID-19) 감염 중증화와 관련 있다는 가능성이 나왔다.현대 인류는 2만-4만년 전에 멸종한 것으로 알려진 네안데르탈인과 이종교배로 DNA가 섞여있는 것으로 알려져 있다. 그런 네안데르탈인 DNA가 코로나 19 중증화에 깊은 관계가 있다는 것이다.스웨덴 카롤린스카 연구소(Karolinska Institute)와 도이칠란트 막스플랑크 진화인류학연구소는 지금까지 발표된 연구 중 9번...