놀면서 공부하기

이번 시리즈에서는 대부분의 생명과학 실험에 있어 필수적이라 할 수 있는 세포 배양에 대해 자세히 알아보도록 할게요.     세포 배양은 동물이나 식물로부터 세포를 분리하여 인공적인 환경에서 성장시키는 것을 말해요. 세포는 조직에서 직접 분리한 후 효소나 기계적인 방법으로 분해하여 배양할 수도 있고, 이미 확립된 세포주(Cell Line)나 세포 계통(Cell Strain)에서 유래할 수도 있어요.   primary culture 1차 배양은 조직에서 분리한 세포를 적절한 환경에서 증식시켜 배양을 시작하는 단계예요. 세포가 모든 배양 기질을 채우면 (즉, Confluence 상태에 도달하면), 새로운 용기에 옮겨서 세포의 성장을 계속할 수 있도록 해야 해요. 이를 계대배양(Passaging) 또는 세포 분..

이번 포스트에서는 지난 포스트에 이어 ELISA 실험에서의 각 단계, 그리고 고려해야할 사항들에 대해 자세히 알아보도록 해요.  ELISA 플레이트    새로운 항원(Antigen)에 대한 ELISA를 개발할 때, 첫 번째 단계는 항원이나 포획 항체(Capture Antibody)의 플레이트 코팅 조건을 최적화하는 거예요. 여기에서 중요한 점은 단백질 결합 능력(Protein Binding Capacity)이 최소 400 ng/cm²인 실험용 마이크로플레이트(Microplate)를 선택하는 거죠. 특히 변동 계수(Coefficient of Variation, CV)가 5% 미만이면, 같은 조건의 웰(Well)과 플레이트 사이에서 실험 결과가 일관되게 나올 확률이 높아요. 신호 유형에 따라 플레이트 색상도..

이번 포스트에서는 몸의 균형을 유지하는데 있어 중요한 전정기관(vestibular system)에 대해 알아보도록 하자.    vestibular system은 balance, equilibrium, posture, 그리고 head, body, eye movement와 관련되어 있음. 이 때 Otolith organ은 특히 gravity와 tilt 등을 인지하는 것과 관련되어 있으며 semicircular canal(반고리관)은 head rotation을 인지하는 것과 관련되어 있음. 이 두 기관은 물리적으로 조금 떨어져 있음. (위 그림 참조)   이 때 이들 vestibular system에서도 hair cell이 관여함.      위 그림은 Otolith organ의 작동 방식을 보여주고 있는데, ..

이번 포스트에서는 뇌에서 청각 신호를 어떻게 처리하는지에 대해 알아보자.     일단 spinal ganglion으로 전달된 정보는 auditory nerve를 통해 ventral cochlear nucleus로 전달되고 이후 superior olive로 감. 그 다음에 lateral lemniscus를 통해 inferior colliculus, 시상하부의 MGN, 그리고 마지막으로 auditory cortex로 가게 됨.    한편 위 그림에서도 나타나 있는 것처럼 실제로 AP를 측정해볼 시 더 큰소리일수록 auditory pathway 상에서의 neuron이 firing하는 횟수, 즉 spike 횟수가 더 많아지게 됨.  방금 말한 것처럼 stimulus intensity는 기본적으로 neuron의 ..

이전 포스트에 이어서 청각의 인식 과정에 대해 알아보자.  구체적으로 organ of corti와 associated structure들에 대해 살펴보자.    실제 구조는 위와 같음. 보면 보라색으로 나타낸 hair cell들이 있음. 이들의 경우 outer hair cell 여러개, 그리고 inner hair cell 1개로 이루어져 있음. 이 중 inner hair cell이 정말 sound perception에 상당히 중요한 역할을 하고 나머지 outer hair cell들은 소리를 증폭해주는 역할을 함. 한편 inner hair cell 하나는 하나의 neuron과 synapse를 이루고 있음.  이들 hair cell들은 cilia 구조가 윗부분 끝에 나와 있는데, 이들을 덮어주는 막의 역할을..

이번 포스트부터는 청각의 인식 과정에 대해 알아보도록 하자.  귀에 있는 sensory system은 크게 hearing을 sensing하는 audition system과 balance를 sensing하는 vestibular system(전정계)으로 나눌 수 있음.    audible variation은 air pressure의 condensation rarefaction 등에 의해 결정됨. 이 때 실제로는 소리가 위 그림 왼쪽에서와 같이 밀한 부분과 소한 부분의 교차에 의한 진동의 형태로 전달되며, 이 때의 밀, 소 air density 변화를 sine wave 형태로 생각할 수도 있음. 한편 sound frequency는 1초동안 몇 번의 파동이 진동했는지를 나타내는 지표로 단위는 Hz임. 이 때 고..

이번 포스트에서는 이어서 뇌의 시각정보 인식 과정에 대해 알아보자.    위 그림은 실제로 우리가 관찰한 시각정보들이 primary visual cortex의 어느 부분에 실제로 projection되는지를 나타내주고 있음. 참고할 것. 이 때 알아둬야 할 것은 시각정보가 뇌로 전달되는 과정에서 어느 정도의 질서가 있다는 것임.    다음으로 orientation selectivity에 대해 알아보자. 일단 위 그림 왼쪽과 같이 빛을 띄 모양으로 비춰주고, 이 때 띄를 몇도로 비춰주는지에 따라서 primary visual cortex의 특정 부위에서 cell discharge pattern이 어떻게 달라지는지를 확인해봄. 그 결과가 위 그림 오른쪽과 같음. 보면 primary visual cortex의 특..

이번 포스트부터는 뇌에서 시각신호를 인식하고 처리하는 과정에 대해 자세히 알아보자.    위 그림과 같은 착시가 발생하는 이유는 우리 뇌가 시각적인 pattern을 해석하는 과정에서 주도적으로 관여하기 때문임.    위 그림은 retinofugal projection에 대해 나타내주고 있음. 이 때 retinofugal projection이란 망막에서 출발하는 신경을 연결한 것을 말함.  보면 위 그림 왼쪽과 같이 시야의 오른쪽 부위는 눈으로 인식되는 과정에서 좌우반전되므로 결과적으로 왼쪽 뇌 부분으로 가게 됨. 이 때 왼쪽에 있는 thalamus의 LGN(lateral geniculate nucleus, 외슬핵)으로 가게 됨. 한편 시야의 왼쪽 부위는 결과적으로 오른쪽 뇌의 thalamus LGN을 통..

이번 포스트에서는 지난 포스트에 이어 시각의 인식 과정에 대해 알아보자.  우선 암적응, 광적응에 대해 알아보자. 실제로 우리의 눈은 거의 수만배 이상 intensity가 차이나는 어두운 시야와 밝은 시야를 다 보는 것이 가능함. (사실 이는 대부분의 카메라보다도 우수한 성능임) 이를 가능케하는 가장 단순한 조절은 바로 pupil(동공)의 크기를 조절하는 것임. 특히 빛의 양이 적을 때는 pupil의 dialation이 일어남.  이와 동시에 Ca2+도 중요하게 기능함.    놀랍게도 앞서 살펴봤었던 cGMP-gated sodium channel은 Ca2+도 통과시킴. 이 때 photoreceptor 내부로 들어온 Ca2+는 GTP를 cGMP로 바꾸어주는 효소인 Guanylyl cyclase의 inhib..

이번 포스트부터는 시각(vision)의 인식 과정에 대해 알아보자.  eye는 빛을 감지하는 역할을 함. 그 중에서도 특히 eye 내의 retina(망막)에서 빛이 감지됨.    retina를 구성하는 세포들은 위와 같음. 이 때 photoreceptor들이 실제로 빛을 sensing하는 광수용체 neuron이며 이들로부터 얻어진 정보가 horizontal cell, bipolar cell, amacrine cell 등을 통해 information modification이 일어난 뒤 이 녀석들이 결국 ganglion cell로 이동해 뇌로 전달되게 됨.    위 그림은 retina의 층상세포 구조를 보여주고 있음. 이 때 human을 비롯한 많은 척추동물들의 경우 retina가 위 그림 오른쪽과 같이 i..