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혈액의 구성 성분 ■ 과학수사대우리나라에서 큰 인기를 끌었던 CSI(Crime Scene Investigation)라는 미국 드라마를 보면, 과학 수사관들이 면밀한 관찰력으로 작은 증거들을 모으는 장면이 많이 나옵니다. 이 때 사건의 현장에서 결정적인 증거로 많이 나오는 것이 피해자와 가해자의 혈액입니다. 혈액이 떨어진 방향과 모양에 따라 범인을 찾아내는 과정을 지켜보면 정말 신기한데요. 수사관들은 가끔 눈에 보이지 않는 혈액을 찾아내기 위해 화학 약품을 처리하기도 합니다. 어떻게 범인이 숨긴 혈액까지 찾아낼 수 있을까요? ■ 혈액의 구성 성분과 기능 혈액은 액체 성분인 혈장과 세포 성분인 혈구로 구성되어 있습니다. 혈구는 다시 적혈구, 백혈구, 혈소판으로 이루어져 있습니다. 백혈구는 몸 밖에서 들어온 ..

게놈 지도 ■ 게놈 지도게놈(Genome)은 생물이 담고 있는 유전자의 전체 염기 서열을 말하며, DNA로 암호화 되어 있는 유전자의 총량을 뜻합니다. 과학자들은 이러한 게놈을 분석하기 시작했는데 특정 생물의 게놈 배열 상태를 나타낸 것이 바로 게놈 지도입니다. 우리들이 일상생활에서 지도를 보고 장소를 찾아 가듯이, 염색체의 어느 위치에 어떤 유전자가 있는지 나타낸 것이지요. 유전자의 염기 서열을 나타낸 것이기 때문에 유전자 지도라고도 합니다. 유전자 지도를 구성할 때는 게놈이 가진 염기 서열의 길이가 워낙 길기 때문에 DNA를 자른 후 구간마다 각각의 서열을 확인합니다. 이후 확인된 서열을 다시 하나로 합쳐서 전체 유전자 지도를 완성합니다. 가장 먼저 유전자 지도가 만들어진 생물은 맥주를 만들 때 쓰이..

염색체 ■ 유전 정보를 담고 있는 염색체'엄마 닮았니, 아빠 닮았니?', '눈은 엄마 닮았네!', '넌 아빠랑 판박이구나~' 이런 이야기 주변에서 자주 들어 보았죠? 그 이유는 바로 엄마, 아빠에게서 어떠한 정보를 받았기 때문입니다. 이것을 ‘유전된다’고 하고, 유전된 어떠한 정보를 ‘유전 정보’라고 합니다. 이러한 유전 정보는 모든 생물이 갖고 있으며, 개인마다 다른 내용을 담고 있습니다. 부모님에게서 받은 유전 정보는 특정한 형태로 우리에게 전달되는데, 이것이 바로 ‘염색체’입니다. 염색체는 세포 속에 들어 있으며 각 세포들은 염색체가 담고 있는 유전 정보에 의해 활동이 조절됩니다. 사람의 염색체를 현미경으로 확인해 보면 X자 형태를 보이며, 염색체는 가운데에 있는 동원체(centromere)와 양 ..

DNA의 구조 ■ DNA의 구성DNA는 당-인산-염기로 구성된 뉴클레오티드 사슬 2개가 나란하게 꼬여 있는 이중 나선으로 이루어져 있습니다. 뉴클레오티드는 결합되어 있는 염기에 의해 종류가 나뉘며, A(아데닌), G(구아닌), C(시토신), T(티민)의 네 가지 염기가 존재하는데 이 네 가지 염기들의 배열된 순서에 의해 유전 정보가 암호화됩니다. 즉, 염기의 순서에 의해 어떤 머리색인지, 쌍커풀이 있는지, 혀가 동그랗게 말리는지 등 특징이 정해집니다. ■ DNA 구조와 유전의 비밀DNA가 이중 나선 구조로 되어 있다는 사실이 밝혀진 것은 100년도 되지 않았습니다. DNA가 유전 정보를 전달하기 위해서는 특정한 구조가 필요하기 때문에 어떻게 정보가 전달되는지를 알기 위해서는 DNA 구조를 파악하는 문제가..

DNA의 발견 우리 세포 속에 DNA가 들어 있다는 사실은 어떻게 알게 되었을까요? 1868년 스위스의 과학자 프리드리히 미셔(Johann Friedrich Miescher)는 상처에서 생기는 고름을 연구하다가 고름에 들어 있는 백혈구의 핵을 추출하는 방법을 고안했습니다. 핵을 추출해 성분을 분석해 보았더니 산성(acid)의 성분이 많다는 것을 알게 되었고, 단백질과 DNA로 구성된 이 물질을 뉴클라인(nuclein)이라고 이름을 지었습니다. 이후 이 물질은 핵산(nucleic acid)이라고 다시 이름이 붙여졌습니다. 과학자들은 핵에서 단백질과 DNA를 발견했지만 여전히 어떤 물질이 유전 정보를 담고 있는지는 파악하지 못했습니다. DNA 구조에 대한 연구를 통해 DNA를 구성하고 있는 염기인 A, G,..

최근 대학들은 대학이 가지고 있는 인적·물적 인프라를 활용하여 중·고등학생들에게 유익한 프로그램을 제공하는 행사가 다양하게 준비되어 있습니다. 관심을 두고, 내게 맞는 프로그램을 찾고, 신청 시기를 기억해 두었다가 성의 있게 지원하면 중·고등학교에서 접할 수 없는 멋진 경험을 할 수 있습니다. 또한, 대학에서의 학문연구를 꿈꾸거나 자신이 흥미를 갖는 분야를 찾을 수도 있어 진로 탐색에도 큰 도움이 됩니다. 오늘은 필자가 서울대학교 농생명과학공동기기원에서 주최하는 생명 환경과학 교육센터 프로그램에 참여한 예를 소개하며 미리 가 본 대학 실험실의 체험기를 공유하고자 합니다. 이 실험 프로그램에 꼭 참가하고자 지난 방학프로그램에도 신청했지만, 추첨에서 떨어져 실망이 컸었는데 이번 학기 프로그램은 선착순이라 신..

부작용 X, DNA의 한 가닥만을 자르는 유전자 가위 개발 “유전자 및 줄기세포 치료의 정확성 높이는 신기술” 이중나선 모양 DNA의 한 가닥만을 선별해 부작용 없이 자르는 ‘유전자 가위 기술’이 국내 연구진에 의해 개발되었습니다. 이로인해 유전자와 줄기세포 치료의 정확성을 높이는데 크게 기여할 것으로 기대됩니다. ※ DNA(deoxyribonucleid acid): 유전정보를 담은 화학물질로 두 가닥의 사슬이 서로 꼬여 있는 이중나선 모양임 유전체 분야의 권위 있는 학술지인 ‘지놈 리서치(Genome Research, IF=13.588)’지에 온라인 속보(4월 21일)로 게재된 이번 연구는 서울대 김진수 교수와 김은지 박사가 주도하였고 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자지원사업의 지원으로..

TV를 즐겨보는 사람이나 미국 드라마를 좋아하는 사람이라면 한 번 즈음은 CSI를 본 적이 있을 것입니다. 범죄 드라마들을 보면서 상상을 초월하는 방법들을 동원해 범인을 찾는 모습에 신기함을 금치 못하지요. 저도 여러가지 수사 기법을 능숙하게 활용하면서 범인이 남긴 작은 흔적마저 찾아내, 그 미세한 흔적으로 범인을 검거하는 요원들의 모습을 보면서 신기해했던 적이 한두번이 아니었어요. 그런데 그런 방법들이 드라마 속에서만 일어날 수 있는 극본 상의 상황이 아닌, 실제로도 범인을 잡기 위해 사용되는 방법들이라는 것을 알고 계시나요? 실제로 수사현장에서는 가장 흔히 알려진 지문, DNA 채취 뿐만 아니라 시체에 남아있는 흔적 그리고 심지어 시체 속에 있는 벌레까지 상상을 초월하는 많은 방법들이 수사에 동원되고..