생명공학

소리의 패턴을 기억하는 능력, 그리고 소리들을 우리 두뇌와 마음에 새기는 능력은 일상생활에 매우 중요하다. 청력이 없으면 우리는 문장을 이해할 수도 없으며 간단한 셈도 풀 수 없다. 캐나다 맥길대(McGill University)의 과학자들이 소리 기억이 어떻게 작동하는지, 소리 기억을 향상시키는 방법이 무엇인지를 밝혀냈다. 자석으로 이루어진 경두개 자기자극(TMS, Transcranial Magnetic Stimulation)을 이용해 세타파(theta waves,...

그 이후 로봇산업은 획기적인 발전을 했다. 의료용 로봇에서부터 교육용 로봇까지 셀 수 없이 많은 로봇들이 개발되고 있다. 게다가 최근에는 잠자리 로봇, 파리 로봇, 바닷가재 로봇, 개 로봇, 쥐를 모방한 랫봇 등 생물들을 닮은 로봇까지 개발되고 있는데, 이는 다소 군사용이거나 인명 구조용으로 개발되고 있다.본 절에서는 수많은 로봇 중 인간의 구조와...

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...

캘리포니아대학 산타바바라캠퍼스 생물학과 크레이그 몬텔 교수 연구팀이 척추동물 눈의 망막에 있는 옵신(opsin) 단백질이 미각 수용체로도 기능한다는 것을 발견했다. 이는 인간에게 새로운 미각 수용체가 있을 가능성을 시사하고 있다.사람의 눈은 사물을 볼 때 홍채에 의해 좁혀진 빛은 수정체를 통과해 망막에 닿는다. 망막에는 막대 모양 감광세포에 들어 있는 색소 단백질인 로돕신(rhodopsin)이라는 시각...

줄기세포(Stem Cell)는 미분화 상태 세포로 자가복제능력(Self-Renewal)을 가지고 있으며 우리 몸을 구성하는 210여 가지 조직세포로 분화할 수 있는 만능세포다. 끊임없이 혈구와 피부가 만들어지고 상처가 난 신체가 스스로 회복되는 것도 줄기세포 덕분이다.코넬 수의과대학 연구팀에 따르면, 놀라운 재생 능력을 가진 플라나리아(Planarians) 줄기세포가 죽음을 늦추는 능력까지 갖추고 있는 것으로 밝혀졌다. 연구 결과는 '커런트 바이올로지(Current...

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...

기존 방법과는 전혀 다르게 박테리아를 죽이는 독특한 접근법을 가진 새로운 항생제가 개발됐다.  페니실린은 세포벽 형성을 막아 박테리아를 죽이지만 새로운 항생제는 세포벽 분해를 막아 마치 감옥에 갇혀있는 것처럼 만들어 죽인다.항생제는 크게 3가지로 나뉜다. 세균의 RNA 합성을 방해하는 핵산 합성 억제제, 세균의 세포벽 합성을 방해하는 세포벽 합성 억제제, 세균의 단백질 합성을...

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...

한국과학기술연구원 김광명 박사 연구팀이 체내 이식한 줄기세포를 장기간 추적할 수 있는 새로운 줄기세포 표지(Labeling) 기술을 개발했다.    연구 결과는 국제적인 학술지 바이오메터리얼즈(Biomaterials) 6월 1일자에 <논문명: In Vivo Stem Cell Tracking with Imageable Nanoparticles that Bind Bioorthogonal Chemical Receptors on the Stem Cell Surface-김광명 박사(교신저자, 한국과학기술연구원). 이상민 교수(공동제1저자, 원광대학교), 윤화인 박사(공동제1저자, 한국과학기술연구원)...

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...

한의학이나 서양의학이나 한 가지 공통점이 있다. 한방병원에 가면 당연히 침술(acupuncture)에서 침(鍼)을 맞는다. 침을 맞는다는 것은 아픈 부위에 침을 꽃아 병들어 가는 세포를 자극하는 것이다. 그러면 병들어 가던 세포들이 젊은 세포로 되돌아가는 것이다. 즉 다시 회춘하는 것이다. 서양의학도 마찬가지이다. 늙은 세포를 자극시키면 젊은 세포로 되돌아간다. 우리가 아픈 부위를 마사지하는 것도...

현존하는 '베토벤의 머리카락' 유전체 분석 결과, 베토벤이 B형 간염으로 사망했을 가능성이 제기됐다.루트비히 판 베토벤(Ludwig van Beethoven)은 음악사에서 가장 중요한 작곡가 중 한 명으로 '교향곡 5번(운명)', '엘리제를 위하여' 등이 잘 알려져 있다. 케임브리지대학과 독일 막스플랑크 진화인류학 연구소 등 국제 공동연구팀이 베토벤의 머리카락에서 채취한 게놈을 분석한 결과, 베토벤의 사인이 'B형 간염'일...