생명공학

개는 평균 수명이 15년 정도다, 개의 노령화를 판단하는 기준을 사람의 나이와 비교하는 것을 꽤 합리적으로 알고 있다. 하지만 개의 성장과 노화는 인간과 속도가 다르기 때문에 강아지 나이를 사람 나이로 단순 환산 어렵다.과거에는 '개 나이에 7을 곱하는 계산으로 1년 된 개는 사람으로 따지면 7세, 5년 된 개는 35세, 10년 된...

 '치아' 표면층 에나멜(법랑질)이 녹아서 생기는 충치로 전 세계 사람들이 시달리고 있다. 에나멜이 손상되면 신체 자연치유는 불가능하다. 따라서 법랑질의 관리와 치료는 치의학의 주된 관심사 가운데 하나다.중국 저장대학(Zhejiang University) 연구팀이 손상된 치아 '에나멜‘을 복구하는 기술을 개발했다.치아의 에나멜은 무기질과 미네랄로 구성된 조직으로 석회화 과정에 의해 형성된다. 에나멜 아세포라는 세포가 ‘에나멜 단백질’이라는 특수한...

크리스퍼(CRISPR, 유전자 가위)는 DNA를 매우 간단히 변형할 수 있게 해주는 유전자편집 도구다. 올해 초 다시 방영됐던 TV 드라마 ‘엑스파일(X-File)'의 에피소드를 보면, 외계인들이 크리스퍼를 기반으로 한 바이오무기로 지구를 공격하는 장면이 나온다(참고). 주인공 중 한 명인 다나 스컬리 요원은 그 공격에 저항하는데, 그 이유는 그녀의 유전체가 예전에 항-크리스퍼 방어체계를 보유한 외계인의...

 3차원 세포 안을 걸어 다니며 개별 세포를 분석할 수 있는 가상현실 소프트웨어가 개발됐다. 이는 생물학의 근본적인 문제를 이해하고 질병에 대한 새로운 치료법을 개발하는 데 사용될 수 있다.케임브리지대학 과학자들과 3D 이미지 분석 소프트웨어 회사인 ‘Lume VR’이 공동으로 개발한 소프트웨어 ‘vLUME’는 개별 단백질부터 전체 세포까지 초고해상도 현미경 데이터를 가상현실에서 시각화하고 분석할...

스웨덴의 런드대(Lund University)의 생물학과를 중심으로, 핀란드 헬싱키대(University of Helsinki)와 러시아 과학아카데미의 북동연구소의 과학자들이, 개구리와 두꺼비들(frogs and toads)은, 인간은 볼 수 없는 깜깜한 밤에도, 무지개 색을 볼 수 있는 능력이 있음을 확인했다. 연구팀은 <양서류의 이중 간상세포 시스템은 절대 시각 한계에서도 색깔을 구별(The dual rod system of amphibians supports colour discrimination at...

 인공지능(AI)이 생물학의 최대 난제 중 하나를 해결했다. 단백질이 아미노산 선형사슬에서 3D 형태로 돌돌 말아 생명과제를 수행케 하는 방법을 예측했다. 11월 30일(현지시각) 2년마다 열리는 ‘단백질 접기 대회(protein-folding competition)’ 조직위원회와 구조생물 학자들은 영국에 본사를 둔 AI 회사 딥마인드(DeepMind) 성과에 대해 “딥마인드 방법이 생물학에 지대한 영향을 미칠 것이다. 그중에서도 새로운 약물 개발을 극적으로...

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...

미시간대학 연구진이 음파로 쥐의 간 종양을 완전히 파괴하는 데 성공했다.연구팀은 음파를 이용해 쥐의 체내 암세포를 파괴하는 방법으로 간 종양의 50~75%만 파괴하고 나머지 종양은 쥐의 면역 체계를 자극해 퇴행·위축시켰다. 특히 이 치료법은 암의 재발 및 전이를 80% 이상 막아내는 데 성공했다.연구팀이 음파를 이용해 개발한 히스토트립시(histotripsy)로 불리는 암 치료법은 초음파를 비침습적으로...

눈이 보이지 않는 사람에게 뇌에 전극을 삽입해 문자를 전달하는 데 성공했다.베일러 의과대학(Baylor College of Medicine) 신경 과학자인 마이클 보챔프와 (Michael Beauchamp)와 신경외과 의사인 다니엘 요쇼르(Daniel Yoshor) 박사 연구팀이 시력을 잃어 눈이 보이지 않는 사람에게 뇌에 전국을 삽입해 문자를 전달하고 직접 쓰게 하는 데 성공했다.연구 결과는 이 분야 국제학술지 셀(Cell)지에...

지금까지 과학이 밝힌 바에 따르면 두뇌에는 공간 (Space) 의 위치정보시스템 (GPS) 를 인식하고 기억하게 하는 두 종류의 뉴런들이 있다. 하나는 해마 (Hippocampus) 에서 발견된 특정 지점이나 모양새 등을 인식하고 기억하게 하는 위치뉴런 (Location Neuron) 또는 장소뉴런 (Place Neuron) 이고, 다른 하나는 해마 뒤에 인접한 중앙내후각피질 (Medial Entorhinal cortex) 에서...

장기이식은 장기 기증자가 나타나지 않으면 할 수 없고, 설사 이식한다고 하더라도 면역 거부반응 등 기존 장기이식 기술은 많은 과제를 안고 있다. 그런데, 이식받을 돼지로부터 채취한 세포를 실험실 장비에서 배양해 인공 폐를 만들고, 이식하는 데 성공했다. 미국 텍사스의과대학 연구팀이 생물반응 장치(Bioreactor)에서 배양한 ‘바이오공학 폐(Bioengineered Lung)’를 돼지에게 성공적으로 이식했다. 연구 결과는 8월...

 과학자들이 영화 ‘매트릭스’처럼 인공적으로 만들어진 자궁에서 토끼를 자연임신 시키는 데 성공했다.미국 웨이크포레스트 재생의학 연구소(WFIRM, Wake Forest Institute for Reenerative Medicine)가 임신이 불가능한 토끼에서 채취한 세포를 배양 인공자궁을 만들어 자연임신을 시키는 데 성공했다. 이 기술이 발전되면 사람 불임 치료에도 도움이 될 수 있다.연구 결과(논문명: A tissue-engineered uterus supports live births...