놀면서 공부하기

이번 포스트에서는 전위(transposition)에 대해 알아보자.  transposon은 특정한 DNA 위치로부터 다른 곳으로 움직이는, 혹은 hopping되는 모든 종류의 element들을 의미함. transposon의 존재가 처음 발견된 것은 옥수수에서였고, 지금은 bacteria, plant, human 등 모든 organism에서 transposable element가 다 존재하고 있다는 것이 알려져 있음.    위 실험 결과는 bacteria에서 처음으로 발견된 transposon과 관련된 것임.  보면 galactose를 이용 가능한 bacteria로부터 나온 λ phage(g+)와 galactose를 이용 불가능한 bacteria로부터 나온 λ phage(g-)의 밀도를 비교했을 때 후..

이번 포스트에서는 수소결합(hydrogen bond)의 중요성에 대해 알아보자.    일단 hydrogen bond는 위와 같이 다양한 biological한 반응, 혹은 구조형성에 밀접하게 관련되어 있음.    위 그림은 cellulose의 구조를 나타내주고 있는데, 보면 한 사슬 안에서도 hydrogen bond가 이루어져 있고(intramolecular hydrogen bond), 두 사슬 간에서도 hydrogen bond가 이루어져 있음(intermolecular hydrogen bond)을 알 수 있음. 결과적으로 cellulose의 구조 형성에 hydrogen bond가 중요하게 작용함.   한편 위 그림과 같이 enzyme과 substrate간의 상호작용(혹은 binding)에서도 hydrog..

이번 시리즈에서는 생화학의 개념들에 대해 하나하나 자세히 알아보도록 하자.  우선 이번 포스트부터는 생명체의 근원에 해당하는 물 분자에 대해 자세히 알아보자.  물 내부에 존재하는 생명들은 일단 UV light로부터의 protection을 받을 수 있음.  한편 많은 organism들은 70-90%정도 water를 함유하고 있음. 그러다 보니 생체 내에서 일어나는 chemical reaction들은 거의 모두 aqueous한 환경하에서 일어남. 이 밖에, 물은 protein, nucleic acid, membrane등의 structure와 function을 결정해주는 데에도 매우 중요하게 작용함.    물은 위와 같이 생김. 보면 가운데의 O가 4개의 sp3 혼성오비탈을 가지고, 이 중에서 2개의 혼성오..

이번 포스트에서는 지난 포스트에 이어 촉각의 인식과정에 대해 알아보자.   구체적으로 pain을 sensation하는 과정에 대해 알아보자. pain에 특이적으로 반응하는 녀석들을 nociceptor라 하는데, 이들 하나하나는 mechanical한 sensing을 할수도, thermal한 sensing을 할수도, chemical한 sensing을 할수도 있지만 대부분의 nociceptor들은 이들 모두에 대해 작용함. 따라서 nociceptor들은 대부분 polymodal하다고 말할 수 있음.     위 그림에는 이와 관련된 다양한 기작들이 나타나 있음. 이 때 prostaglandin은 대표적인 통증유발 물질 중 하나인데(nociceptor들을 더 sensitive하게 만들어버림), 게보린과 같은 진통..

이번 포스트부터는 촉각의 인지과정에 대해 본격적으로 알아보자.  우선 skin에서의 touch와 관련된 논의를 먼저 해보자. (실지로, 연구의 용이성 때문에 피부와 관련된 촉각 연구가 가장 많이 되어있음)  skin은 다양한 방식으로 나눌 수 있는데, 대표적으로 hairy한 skin, 그리고 털이 없어 glabrous한 skin으로 나눌 수 있음. 이 중 털이 없는 피부들로는 발바닥, 손바닥, 입술이 대표적이며, hairy skin, glabrous skin은 역할이 살짝 다름.    그 밖에 위와 같이 피부를 tissue의 분포양상에 따라 위쪽 epidermis와 아래쪽의 dermis로 나눌 수 있음. 이 때 epidermis는 위 그림 맨 위쪽에 나타나 있는 죽은 keratinocyte로 이루어진 층..

이번 포스트부터는 somatic sensation, 즉 촉각에 대해 알아보자.   촉각은 다른 sensory system과는 다른 점들이 몇 가지 존재하는데, 촉각 receptor는 매우 broad하게 분포되어 있다는 것과 정말 많은 종류의 stimuli에 의해서 response를 할 수 있다는 것(이게 되어야 우리 몸에 해가 될 수 있는 다양한 상황을 적절히 회피하는것이 가능함), 그리고 척수를 중간 매개로 사용한다는 것 등임.  촉각은 흥미롭게도 신체 외부 뿐 아니라 신체 내부에서도 sensing되는 것이 가능함. 한 예로 소변을 보고자 하는 뇨의가 발생하는 과정에서 방광벽의 팽창이 sensing되는 일이 일어남.  촉각은 mechanical stimulus에 의해 유발될수도(touch, hair, ..

이번 포스트에서는 대진화(macroevolution)에 대해 알아보자.   종(species)은 자연계에서 다른 group과 생식적으로 격리된 교배 집단을 의미함. 이 때 생식적 격리란 서로 교배가 아예 불가능하거나, 혹은 교배가 가능하더라도 낳은 자식이 불임이어서 더이상 생식이 일어날 수 없는 경우를 의미함.  그렇다면 서로 다른 종에 대해서 생식적 교배를 방해하는 생식적 격리(reproductive isolation)는 어떤 mechanism에 의해 일어날 수 있을까. 이와 관련해 크게 2가지 기작이 존재함.  첫 번째 기작은 prezygotic isolation mechanism(수정 전 격리 기전)임. 이 경우 아예 교배 자체가 일어나지 않도록 하는 기전으로, 예를 들어 지리적, 계절상의 이유 등..

이번 포스트에서는 Hardy-Weinberg law가 성립하지 않는 실제 상황에 대해 조금 더 논해보자.  natural selection natural selection은 환경 변화에 따라 계속 변화해가면서 adaptation하는 것을 의미함. 이 때 각 개체의 생식세포에 유발된 표현형 변이는 자손에게 물려지고, 그 과정에서 특정 표현형이 생존에 유리해지게 되므로 그 결과 생존에 유리한 형질을 가진 개체가 더 잘 살아남아서 자손을 만들고 번식하게 됨.  한편 흥미롭게도 생명체는 대부분 생존가능한 수보다 더 많은 수의 자손을 낳음. 예를 들어 거북이의 경우 수많은 자식 중 '우연히' 하나가 살아남게 됨. (다만 이런 식으로 우연에 의해 살아남는 개체가 결정되는 것은 natural selection이 아님..

이번 포스트부터는 집단유전학에 대해 알아보도록 하자.  본격적인 내용을 다루기 전에 우선 기본적인 용어의 definition에 대해서부터 짚고 넘어가자.  소진화는 동종 내에서의 형질 변화를 의미하고 대진화는 종 자체가 변화하는 것을 의미함. 한편 집단(population)은 같은 지리적 위치에 살았고 active하게, 혹은 potential하게 interbreed를 한(즉, 한 집단 내에서 교배를 한) 공통된 gene set을 지닌 individual들이 모여있는 group을 의미함. 그리고 유전자풀(gene pool)은 한 집단 안에 존재하는 모든 대립 유전자들을 의미함.  대부분의 집단들은 상당히 높은 수준의 heterozygosity(이형접합성)을 가지고 있음. 다시 말해 한 집단 내에서 모든 g..

이번 포스트에서는 Hox 유전자의 발현 조절 메커니즘에 대해 알아보자.    위 그림은 초파리의 발생 과정을 개괄적으로 보여주고 있음. 우선 처음으로 diploid zygote가 형성됨. 이후 9번의 분열동안은 핵분열만 일어나 multinucleated syncytium이 형성됨. 그 다음 4번의 분열동안은 nucleus들이 각자 cell의 가쪽 위치에 적절하게 분포하게 됨. 이어서 각 nucleus마다 cell membrane이 형성되고, embryo surface에 single layer가 형성되게 됨. 이런 상태에서 embryo→adult로의 성장이 일어남.  실제로 Hox gene의 expression을 control하는 것은 무엇일지에 대해 알아보기 위해서 특정 segment가 없는 fly mu..