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생명공학소식

[동아 사이언스] 'DNA를 털실 삼아' 스웨터 뜨듯 만든 DNA 나노 평면 구조 나왔다 'DNA를 털실 삼아' 스웨터 뜨듯 만든 DNA 나노 평면 구조 나왔다 마름모꼴 DNA 오리가미 평면을 풀어내는 모습. 다 풀고 나면 한 가닥 DNA가 된다. - DongranHan, et al./Science 제공 긴 털실로 목도리를 뜨듯, 한 가닥 DNA를 이용해 천처럼 생긴 정교한 평면 나노구조물을 만드는 신기술이 개발됐다. 한동란 미국 하버드대 의대 연구원팀은 마치 진주를 연결해 진주 목걸이를 만들듯, DNA를 구성하는 단위 재료인 ‘염기’ 분자를 하나씩 인공적으로 연결시켜서 약 1만 개의 염기가 사슬처럼 이어진 긴 DNA 가닥을 만들었다. 그 뒤 마치 털실로 목도리를 뜰 때처럼 이 DNA를 가로, 세로, 또는 대각선 방향으로 규칙적인 패턴으로 구부리고 엮어서 대각선 길이가 약 100nm(나노미터.. 더보기
[사이언스 타임즈] 개가 고양이보다 더 영리하다 개가 고양이보다 더 영리하다 육식·초식 동물 뇌세포 수와 지능 큰 차이 없어 영국의 경험철학자 데이비드 흄(David Hume)은 동물들이 추론을 할 수 있다고 여겼다. ‘인간지성의 탐구’라는 그의 저서를 통해 동물들이 과거의 반복적인 경험을 통해 향후 동일한 사건이 일어날 것을 추론한다고 적었다. 그는 이런 사실을 늙은 동물들이 어린 동물보다 훨씬 노련하다는 점, 사냥을 한다든가 먹이를 찾아낼 수 있다는 점 등에서 명백하게 알 수 있다고 믿었다. 그러나 그의 주장은 과학적 증거가 입증되지 않은 상황에서 추론에 의해 만들어진 내용들이다. 4일 인터넷 강연 사이트 ‘빅싱크닷컴(bigthink.com)’에 따르면 최근 한 국제연구팀이 뇌과학을 통해 동물들의 지적 능력을 연구하고 있는 중이다. 연구 대상은 다.. 더보기
[과학향기] 거미줄을 인공적으로 생산할 가능할까 제3041호 같은 무게의 강철보다 강하면서 고무보다 유연하다. 탄성이 좋아 평소 길이의 4배나 늘어나는 것은 물론 질기기까지 해 방탄복을 만드는 데도 쓰인다. 인간의 면역체계를 자극하지 않아 인공장기의 소재로도 활용될 수 있다. 꿈의 천연섬유인 거미줄 이야기다. 현재 지구상에는 약 4만 5천여 종의 거미가 살고 있다. 3억 8천만년 동안 수많은 진화를 거치며 발달해 온 거미줄은 우리 생각보다 다양한 기능을 가지고 있기에 그 활용도는 무궁무진하다. 예를 들어 박테리아와 곰팡이를 억제하는 거미줄은 의학적으로 연구할 가치가 충분하다. 이론일 뿐이지만, 거미줄로 만든 로프는 비행 중인 제트여객기를 낚을 수 있다는 연구 결과도 있다. 이렇게 거미줄만큼 과학자들에게 영감을 주는 소재는 많지 않다. 하지만 거미줄의 .. 더보기
[과학향기] 생체리듬을 깨뜨리고 사니까 온갖 질병 온다 제3031호 # 올해로 45살이 된 직장인 A씨. 최근 해외영업을 담당하게 되면서 부쩍 출장이 잦아졌다. 처음에는 외국을 둘러보는 재미가 쏠쏠했지만 그것도 잠시, 출장을 다녀올 때마다 몸상태가 말이 아니게 되자 곧 생각이 바뀌었다. 말 그대로 몸 안의 무엇인가가 어긋나버리는 느낌이 계속 들었다. A씨와 같이 잦은 해외 출장을 가는 사람들이 극심한 피로와 우울증을 호소하는 경우가 많다. 단지 피곤하거나 나이가 들어서 그런 것이 아니다. 우리 몸 안의 생체리듬이 꼬이기 때문이다. 지구의 자전에 적응한 생물들 모든 생명체는 나름대로 환경에 적응하면서 산다. 천적을 속이기 위해 보호색을 띄거나 독을 만들어 내기도 하고, 번식을 하기 위해 화려한 치장을 하기도 한다. 추운 곳에 사는 북극여우와 무더운 사막에 사는.. 더보기
[과학향기] 최고의 경기력 만드는 과학적 컨디셔닝 제3026호 하늘은 높고 말은 살찐다는 계절 가을이다. 조용히 책을 읽기에 좋은 날씨지만 가을을 맞아 더욱 시끄럽고 치열해 지는 분야도 있다. 바로 스포츠다. 인기 스포츠인 야구는 한창 포스트시즌 중이고, 농구 역시 이제 막 긴 시즌이 시작됐다. 축구도 월드컵을 목전에 두고 각종 평가전 등으로 날마다 화제의 중심이 되고 있다. 가을이 지나면 곧 평창 동계올림픽이 우리를 기다리고 있다. 시차피로를 잡아라 이렇게 숨가쁘게 진행되는 스포츠 잔치에 과학기술이 크게 한 몫 하고 있다. 각종 첨단장비로 기록을 측정하고 경기력 향상을 위해 수억 짜리 고가 훈련기구를 도입하는 등 스포츠와 과학은 이미 떼려야 뗄 수 없는 관계다. 최근에는 최고의 경기력을 위해 최상의 몸과 마음 상태를 유지하는 컨디셔닝(condition.. 더보기
[과학향기] 나노기술 통한 암 진단과 치료 기술 빠르게 발전 제3027호 몇 해 전, 미국의 유명 여배우 안젤리나 졸리가 유방을 절제하는 수술을 받고 자신이 그런 선택을 한 배경을 뉴욕타임스에 기고했다. 아직 암에 걸리지는 않았지만, 유전적으로 유방암에 걸릴 위험이 높다는 사실을 알았기 때문이다. 그녀의 선택은 많은 사람들에게 영향을 미쳤다. 가렛 에반스 영국 맨체스터대 세인트메리병원 유방암발생예방센터 교수팀이 조사한 결과, 안젤리나 졸리의 신문 기고 이후 유전자 검사를 받고 가슴을 절제하는 여성의 숫자가 급증했다. 그리고 그 숫자는 꾸준히 유지됐다. 이는 암을 조기에 진단하고 완전히 치료하기 어려운 현재의 의료기술 수준에서 고려할 수 있는 선택지다. 하지만 희망이 없는 것은 아니다. 나노기술이 발전하면서 이전보다 암을 정확하게 진단하고 치료하는 연구가 활발히 이.. 더보기
[과학향기] 스티로폼 오염 문제의 답, 애벌레에게서 찾는다 제3019호 “인류는 답을 찾을 것이다. 늘 그랬던 것처럼…….” 공전의 히트를 기록한 SF영화 인터스텔라(Interstellar)에 등장하는 명대사다. 실제로 인류의 역사는 ‘문제의 역사’라 할 만큼 문제투성이였지만, 그런 난관이 닥쳤을 때마다 인류는 언제나 해답을 찾으면서 오늘날까지 생존해 왔다. 현재의 인류가 당면한 심각한 문제로는 무엇이 있을까? 바로 환경오염이 아닐까? 특히 플라스틱 제품에 의한 오염은 인류의 생존을 위협할 만큼 위험수위에 다다른 상태다. 플라스틱류는 썩지도 않고, 종이나 쇠붙이처럼 재활용하기 쉽지도 않기 때문에 이런 추세가 지속된다면 머지않아 지구는 플라스틱 폐기물들로 뒤덮인 행성이 될 수도 있다. 그러나 인류는 또다시 답을 찾아냈다. 그것도 거창한 기술이나 설비의 힘이 아니라.. 더보기
[과학향기] 왜 태풍은 갈수록 강해질까 제3015호 하토, 탈림, 하비, 어마……. 올해도 역시 수많은 태풍(허리케인)이 전 세계를 휩쓸고 지나갔다. 특히 많은 피해를 입은 나라는 미국이다. 역대급 허리케인 하비와 어마가 연이어 대륙을 강타하면서 피해 규모가 최대 2,620억 달러에 달할 것이라는 전망이 나왔다. 우리나라 돈으로 약 295조 원에 해당한다. 미 기상당국은 텍사스를 강타한 하비의 누적 강수량을 1252.7㎜로 집계했는데 이는 관측 사상 최고치를 기록한 것이다. 그 어떤 문명도 태풍 같은 대자연의 위력 앞에서 한없이 약해지곤 했다. 최근 들어 자연의 변덕 앞에 인간은 점점 더 움츠러드는 모양새다. 왜 태풍은 갈수록 강해질까. 그 이유가 지구온난화 때문이라는 주장이 갈수록 힘을 얻고 있다. 정말 지구온난화가 초강력 태풍에 영향을 미.. 더보기
[과학향기] 범인의 지문 밝히는 나노입자들 제3007호 범죄현장은 범인의 지문으로 가득 차 있다. 하지만 현장의 지문이 법정에서 증거로 채택되는 경우는 10~20% 정도에 불과하다. 증거로서 가치를 가질 만큼 선명하지 않기 때문이다. 이런 이유로 현장에서 발견된 지문의 정확도를 높이려는 연구가 전 세계적으로 이뤄지고 있다. 지문은 피부에 있는 세 가지 내분비선, 즉 에크린(eccrine)선, 피지선, 아포크린(apocrine)선에서 나오는 분비물과 땀이 섞여 흔적을 남긴다. 분비물의 대부분은 물이지만 염화물과 암모니아 같은 무기물과 당, 요소, 아미노산 등 유기물도 포함돼 있다. 수사기관은 현장에 남겨진 지문을 육안으로 확인하기 위해 잔여물을 잘 흡착할 수 있는 물질이나 이 잔여물과 반응하는 시약을 활용한다. 남겨진 지문을 정확하게 확인하기 위해.. 더보기
[과학향기] 인류 골칫거리 바이러스 잡는 원시 생명체의 신비 제3003호 의학이 고도로 발달한 현대에도 인간은 끊임없이 질병에 시달리고 또 죽어간다. 특히 생물과 무생물의 경계에 서 있는 바이러스는 인간의 최대 숙적이라 해도 과언이 아닐 것이다. 바이러스는 신종플루, 메르스, 조류독감처럼 최근 전 세계를 떠들썩하게 만들었던 질병의 주범이다. 지금 이 순간에도 많은 학자들이 바이러스를 퇴치하기 위해 연구에 매진하고 있지만 그 위협으로부터 자유롭기란 쉽지 않다. 바이러스가 인류에게 강적인 이유 바이러스가 인류에게 지속적으로 위협적인 이유는 퇴치가 어렵기 때문이다. 바이러스는 세균 여과기를 통과할 수 있을 정도로 크기가 작고 숙주 세포 밖에서는 무생물과 유사한 상태로 존재하기에 그 제어가 더욱 까다롭다. 그림 1. 생물과 무생물의 경계에 서 있는 바이러스는 인간의 최대.. 더보기

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