생명공학

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...

기억이 저장되는 장소를 찾아내기 위하여 dual-eGRASP라는 기술을 개발했다. 새롭게 개발된 dual-eGRASP 기술을 이용하여 연구팀은 기억이 저장 되는 시냅스를 찾아내고, 도널드 헵의 가설을 증명하고자하였다. 우리의 뇌 영역 중 해마가 기억을 담당한다고 알려져 있기 때문에 연구팀은 dual-eGRASP 기술을 생쥐의 해마에 적용한 후 공포기억을 학습시켜 시냅스들을 분석하였다. 그 결과 기억형성에 의해서 기억저장 세포들 사이 시냅스의 수상돌기 가시의 밀도와 크기가 증가했다는 것을 관찰하였다. 한마디로 기억저장 시냅스를 찾아낸 것이다.

1947년대 첫 발견 이후 정체가 무엇인지 논란이 일었던 나뭇잎 모양과 같은 길이 1.4m 정도 크기 '디킨소니아(Dickinsonia)'가 동물이라는 결정적 증거가 나왔다. 호주국립대학(ANU, Australian National University) 지구과학연구소 요헨 브록스(Jochen Brocks) 연구팀은 러시아 북서부에서 발견한 5억5천800만 년전에 살았던 이 화석에서 동물성 스테로이드인 '콜레스테롤'분자를 검출해 현재 지구에서 발견된 가장 오래된 생물 화석으로 확인했다. 연구 성과는...

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...

미국 뉴욕소재 빙햄톤대(Binghamton University)와 미국 농무성(U.S. Department of Agriculture)의 과학자들은, 우리가 종종 먹는 캔디나 껌, 빵 등에 들어있는 음식 첨가제(food additive)인 티타늄산화물(TiO2)의 나노입자(nanoparticles)가, 영양분을 흡수하고 병원균(pathogens)을 차단하는 소장 소화 세포들(small intestine cells)의 구조와 기능을 저하시킨다는 사실을 발견해, <티타늄산화물 나노입자의 섭취는 인 비트로 소장 모델에서 영양분 섭취를 변경(Titanium dioxide nanoparticle...

국내 연구진이 뇌의 시냅스 구조/조절하는 핵심단백질 구조를 최초 규명했다. 이는 다양한 뇌정신질환의 발병 메커니즘을 폭넓게 이해하는 밑거름으로 향후 뇌신경·뇌정신질환 치료제 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다김호민 교수(한국과학기술원)·고재원 교수(대구경북과학기술원) 연구팀이 신경세포 연결을 조절하는 핵심단백질인 MDGA1의 3차원 구조를 최초로 규명해 시냅스 발달을 조절하는 메커니즘을 제시했다.‘MDGA1’란 시냅스 내 단백질로 시냅스형성 조절뿐만 아니라...

뇌에 산소 공급이 중단된 쥐의 뇌파를 분석하는 연구를 통해 죽어가는 뇌에서 일어나는 임사체험의 실체와 '죽음의 파동(wave of deat)'이라고 불리는 역동적인 과정의 실체가 밝혀졌다.이 연구는 평탄 뇌파(flat EEG, 뇌사)가 뇌 기능의 돌이킬 수 없는 정지의 결정적 신호라는 현대 의학의 상식에 의문을 제기하는 것으로 평가받고 있다. 의학의 발달로 생과 사의 전환은...

추운 겨울은 따뜻한 계절에 비해 감기나 인플루엔자(독감) 바이러스에 감염되기 쉽다. 실제로 감기는 추워서 걸리는 것이 아니다. 하지만 추운 날씨가 감기나 독감에 걸리기 쉽게 만드는 것은 사실이다. 날씨가 코로나 19(COVID-19) 바이러스에도 영향을 미치는 것으로 보고 있다. 퍼듀대학 간호학과 리비 리처드(Libby Richards) 교수는  더 컨버세이션(The Conversation)을 통해 “감기의 대표적인 원인 바이러스 인...

 정상 세포처럼 세포 분열하고 증식하는 인공 단세포 합성생물‘ JCVI-syn3A’이 개발됐다. 자손까지 번식하는 인공 생명체는 이번이 처음이다.제이크레이그벤처연구소(JCVI)와 MIT, 미국국립표준기술연구소(NIST)의 공동 연구팀이 개발한 인공 단세포 합성생물 ‘JCVI-syn3A’ 논문(Genetic requirements for cell division in a genomically minimal cell)은 과학저널 '셀'(Cell)에 3월 29일(현지시각) 실렸다.인공 박테리아 생성 시도는 이번이 처음은 아니다.  2010년 제이크레이그벤처연구소가 소에게...

모낭(毛囊, hair follicle) 은 털을 만드는 피부 기관이다. 그래서 털주머니나 털 집이라 불린다. 표피(epidermis, 表皮) 아래 진피(dermis, derma, 眞皮) 속의 모근(毛根, hair root)을 둘러싸고 영양분을 제공한다. 인간은 대략 평균 100,000 여 개의 아주 작은 모낭들(Tiny Hair Follicles)을 갖고 있으며, 이들 모낭들은 각각 자라 100,000 여 개의 머리카락으로 성장한다. 이들...

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...

2020년 노벨 생리의학상에 ‘C형 간염 바이러스’를 발견한 하비 알터(Harvey J. Alter)와 마이클 호턴(Michael Houghton), 찰스 라이스(Charles M. Rice) 등 3명이 공동으로 선정됐다.스웨덴 카롤린스카 연구소 노벨위원회는 노벨 생리의학상 수상자 선정 이유로 “전 세계 사람들의 간경변과 간암을 유발하는 간염 바이러스와 싸움에 결정적인 공헌을 한 3명의 과학자를 선정했다”며, “이들은 이전 A형과 B형...