국내 연구진이 식물을 이용해 구제역 바이러스를 진단해 내는 항체를 만드는 데 성공했다. 한국생명공학연구원 식물 시스템공학 연구센터, 합성생물학 연구센터 연구진이 식물 세포 기반 바이러스 진단 항체 생산 플랫폼을 개발했다고 4일 밝혔다. 이 연구 결과는 식물학 분야 국제 학술지 ‘식물 생명공학 저널’(Plant Biotechnology Journal)에 실렸다. 구제역 바이러스는 소, 돼지, 양, 염소, 사슴 등 발굽이 둘로 갈라진 동물인 우제류에 주로 감염되는 병원균으로 전염성이 강하다. 감염되면 열이 급격히 오르고 식욕이 저하되면서 어린 개체의 경우는 폐사되기도 한다. 세계동물보건기구(OIE)에서는 가축전염병 예방법 제1종 가축전염병으로 분류하고 있다. 구제역 바이러스 역시 다른 바이러스들처럼 감염 여부를 판단하는 데 많이 쓰는 것이 바이러스 감염 시 면역반응으로 만들어지는 항체 물질이다. 보통 항체 진단용 키트를 만들기 위해서는 항체 반응을 촉진하는 과산화효소를 화학적으로 결합한 시약을 쓴다. 그렇지만 공정상 항체와 과산화효소를 따로 생산하고, 결합할 때 균질성이 떨어진다는 단점이 있다. 그래서, 동물 세포에서 과산화효소와 항체를 결합한 단백질 생산이

국제노동기구(ILO) 산하 국제노동사무국 조사에 따르면 전 세계 노동자 5명 중 1명이 주 48시간 이상 일한다고 합니다. 한국은 2018년부터 주당 법정 근로 시간을 연장근로 12시간을 포함해 52시간으로 단축했습니다. 그렇지만 기업들은 52시간 근무를 강제하는 것은 경쟁력 약화의 원인이 된다고 여전히 근로 시간 유연화를 주장합니다. 많은 연구가 장시간 근무나 야근의 건강상 위험에 대해 경고하고 있습니다. 이런 가운데 미국 뉴욕대 연구팀이 잦은 초과 근무와 야근이 노년기 건강에까지 악영향을 미칠 수 있다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 4월 4일자에 실렸습니다. 서구 사회에서는 오전 9시부터 오후 5시까지 일하는 정규 근무 시간 외 추가 근무는 신체적·정신적 건강은 물론 사회생활과 가정생활에 부정적 영향을 미칠 수 있다는 분석 결과들이 꾸준히 나오고 있습니다. 실제로 2021년 캐나다 연구진은 업무 스트레스가 많고 장시간 근무, 야근이 잦은 이들은 심장마비가 쉽게 발생하고 치료 후에도 재발 우려가 크다는 연구 결과를 내놨습니다. 연구팀은 1979년 전미 청소년 종단 추적 조사(NLSY79)에 참여한

독일 뮌헨 루트비히 막시밀리안대 시스템 생물물리학과, 지구·환경과학과 연구팀이 땅속의 암석 균열을 따라 전달되는 열기가 초기 지구에서 생명의 기원이 된 생체 분자 합성에 이바지했을 것이라는 연구 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 4월 4일자에 발표했다. 초기 지구에서 생명이 어떻게 탄생했는지를 알기 위해서는 생체 고분자의 형성 과정을 아는 것이 중요하다. 문제는 생체 고분자 생성 경로를 실험실에서 재현하기는 쉽지 않다는 점이다. 생체 고분자 생성의 복잡한 반응 과정에서 다양한 종류의 부산물이 생기는데, 실험실에서는 이런 다양한 부산물을 한 번에 정제할 수 있는 방법이 없기 때문이다. 연구팀은 지질학적 암석 균열과 비슷한 형태로 실험 박스에 170㎛(마이크로미터) 이하의 미세한 균열들을 만든 뒤 아미노산, 핵 염기, 핵산 등 복잡한 혼합물에서 생물체 발생 이전에 형성된 것으로 알려진 50개 이상의 분자를 분리하는 실험을 했다. 그 결과 온도 차이만으로도 2-아미노졸과 아미노산을 포함한 여러 유형의 분자를 분리하고 고농도 정제하는 데 성공했다. 농도는 균열의 크기에 따라 달라지는 것으로 나타났다. 연구팀은 간단한 아미노산 중 하나인 글리신 분자 2개를 결합하는 데도

중국 SF 작가 류츠신(61)이 쓴 ‘삼체’를 원작으로 하는 넷플릭스 시리즈 ‘삼체’가 지난달 21일 공개된 이후 전 세계적으로 화제가 되고 있다. 3부로 구성된 원작의 1부 제목은 ‘삼체문제’(Three-Body Problem)다. 삼체문제는 아이작 뉴턴의 중력 방정식이 나올 때부터 거론됐던 주제로 천체물리학에서 난제로 유명하지만 이번 시리즈가 나오기 전까지는 대중들에게 잘 알려지지 않았다. 뉴턴이 1687년 발표한 ‘자연 철학의 수학적 원리’(프린키피아)에서 처음 소개한 ‘만유인력의 법칙’을 보면 “모든 질점(質點)은 두 점을 가로지르는 선을 따라 존재하는 다른 모든 질점을 힘으로 끌어당긴다. 이 힘은 두 상호작용하는 질점 사이의 질량의 곱에 비례하며, 두 질점 사이 거리의 제곱에 반비례한다”고 설명한다. 천체의 지름은 그들 거리와 비교한다면 무척 작다. 많은 계산에서 천체들은 질량을 가진 점 형태로 표시되기 때문에 ‘질점’이라고 부른다. 어쨌든 중력 법칙으로 행성 가속도, 행성 궤도의 형태, 행성의 진로, 혜성의 운동, 빛의 굴절 등을 설명할 수 있었다. 여기서 보듯 뉴턴의 중력 이론은 물체의 위치나 질량, 구성 성분, 크기에 상관없이 ‘두 천체’ 사이

소뇌는 과거의 경험을 바탕으로 행동을 조정하는 학습 방식에 핵심적 역할을 한다. 그렇지만, 과거를 통해 현재의 행동을 바꿀 수 있는 학습이 어떻게 가능한지는 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 세계적인 신경과학 및 의학 연구 기관 중 하나인 포르투갈 샴팔리마우드 연구재단 과학자를 중심으로 한 연구팀이 살아있기는 하지만 기능적으로 변형된 신경세포인 ‘좀비 뉴런’을 우연히 발견했다. 연구팀은 좀비 뉴런과 연관된 등반 섬유의 활동이 연상 학습에 절대적으로 필요하다는 것을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 신경과학’ 4월 2일 자에 실렸다. 소뇌는 움직임과 균형 조정에 관여해 운동 학습에 중요한 역할을 하며, 행동을 개시하기 전 학습된 미세 움직임을 조절하는 기능을 하는 것으로 알려졌다. 소뇌는 복잡한 길을 걷거나 체육 활동을 하는 데 필수적이다. 또 감각 신호를 특정 행동과 연관시키는 학습 과정에서도 중요하다. 찰랑거리는 컵을 조심스럽게 드는 것처럼 시각 신호를 동작 반응과 연결하는 것도 소뇌의 역할이다. 어떤 행동을 수행하는 데 한 번 실수했다면, 그 실수에 대한 정보는 뇌의 연결 강도를 조정하는 데 사용돼 나중에 비슷한 상황에 놓이면

힘들 때나 즐거울 때나 자기도 모르게 음악을 흥얼거릴 때가 많다. 들어서 알고 있는 음악뿐만 아니라 자기가 즉흥적으로 만든 음을 허밍 할 때도 있다. 영화나 드라마에서도 음악이 없다면 감동이나 재미, 흥분을 느끼지 못할 것이다. 24시간 우리 주변 언제 어디서나 듣는 음악이 인간의 자연스러운 본능이라는 연구는 많았다. 클래식 음악은 바로크, 고전주의, 낭만주의, 신고전주의, 인상주의 등 변화가 있었다. 그렇지만 대중음악의 변화와 진화에 관한 연구는 거의 없었다. 이런 상황에서 오스트리아 요하네스 케플러대 전산 인식 연구소, 린츠 기술연구소 인공지능(AI) 연구실, 인스부르크대 컴퓨터과학과, 오스트리아 인공지능 연구소, 그라츠 기술대, 독일 뉘른베르크 음악대 음악교육과 공동 연구팀은 1980년대 이후 지난 40년 동안 영어로 된 노래 가사들은 더 단순하고 반복된 구절이 잦아졌다고 1일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 3월 29일 자에 실렸다. 많은 사람이 음악을 즐기지만, 가사의 복잡한 관계, 시간적 진화, 장르별 변이의 복잡한 관계는 명확히 이해되지 않았다. 이런 상황에서 연구팀은 1980년부터 2020년

흔히 머리 나쁘거나, 기억력이 좋지 못한 사람을 놀릴 때 ‘새 대가리’ 또는 ‘닭 대가리’라고 부른다. 그런데, 새들이 이런 사실을 알면 억울해할 것이라는 재미있는 연구 결과가 나왔다. 미국 컬럼비아대 마음·뇌·행동 연구소, 뉴욕 기초과학연구소 공동 연구팀은 박새가 먹이를 저장한 곳을 까먹지 않기 위해 뇌에 독특한 바코드 형식으로 정보를 부호화한다고 31일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘셀’ 3월 30일 자에 실렸다. 사람도 각종 인지 과정을 계획하고 순서를 정하고 작업을 수행하기 위해서는 단기 기억(작업 기억)이 중요하다. 이는 동물들에게도 마찬가지다. 과학자들은 오랫동안 기억에 관여하는 뇌 부위인 해마가 단기 기억에 핵심 역할을 한다는 것은 알고 있었지만, 기억들이 어떻게 저장되는지는 정확히 알지 못했다. 더군다나 동물의 경우는 특정 시점에 무엇을 기억하고, 어떻게 기억을 꺼내는지 알기 더 힘들었다. 연구팀은 먹이를 특정 장소에 저장했다가 다시 찾으러 가는 행동 방식을 가진 박새에 주목했다. 이는 정보를 짧은 시간 동안 기억했다가 다시 재생시켜야 한다는 것을 의미하기 때문이다. 연구팀은 박새에게 먹이를 저장하고 회수하는 행동을

콤부차는 차를 우린 물에 유익균을 넣어 발효시킨 음료다. 톡 쏘는 탄산과 새콤달콤한 맛이 있고, 혈압을 낮추고 암을 예방하며 대사성 질환과 간 보호 효과까지 있다고 알려지면서 최근 인기가 높아지고 있는 음료다. 미국 노스캐롤라이나대 채플힐 캠퍼스 분자생물학 및 유전학과, 생물학과, 세포생물학 및 생리학과, 통합 생명·게놈과학과 연구팀은 콤부차의 효과가 콤부차 내 미생물이 만드는 독특한 대사 과정 때문이라고 30일 밝혔다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 유전학’ 3월 29일 자에 실렸다. 콤부차에 대한 다양한 효과가 알려지면서 인기를 끌고 있는데, 막연히 프로바이오틱 미생물 때문으로만 알려져 있을 뿐 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 연구팀은 콤부차 내에 있는 유익균을 실험 곤충인 ‘예쁜 꼬마선충’에게 섭취하도록 한 다음 신진대사에 미치는 영향을 분석했다. 그 결과, 콤부차에 포함된 효모와 박테리아가 예쁜 꼬마선충의 장에 서식하면서 단식 중에 발생하는 것과 유사한 대사 변화를 일으키는 것을 확인했다. 연구팀에 따르면 프로바이오틱 미생물은 지방 대사에 관여하는 유전자 발현을 변화시켜 지방을 분해하는 물질은 더 많이 만들어 내

바쁜 현대인은 각종 스트레스에 야간 빛 공해까지 더해져 밤잠을 제대로 못 이루는 경우가 많다. 불면증에 시달리는 사람들은 여러 방법을 동원해도 백약이 무효인 경우가 적지 않다. 뻔한 얘기 같지만, 규칙적인 신체 활동이 불면증을 완화해줄 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 아이슬란드를 비롯해 9개국 18개 연구 기관 과학자들은 일주일에 2~3회 꾸준히 운동한다면 불면증을 예방하고 권장 수면시간을 채울 수 있다고 29일 밝혔다. 이 연구에는 아이슬란드 레이캬비크대, 아이슬란드대 의대, 스웨덴 웁살라대, 우메아대, 예테보리대, 영국 임페리얼 칼리지 런던, 프랑스 몽펠리에대, 호주 멜버른대, 스페인 환경역학 연구센터, 폼페우 파브라대, 독일 뮌헨대, 미국 존스홉킨스대, 에스토니아 타투대 의학자와 생물학자, 보건학자들이 참여했다. 이 연구 결과는 영국 의학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘BMJ 오픈’ 3월 27일 자에 실렸다. 규칙적인 운동은 전반적인 건강 개선에 도움이 된다. 신체 활동이 수면의 질을 높이고 만성 불면증 증상을 개선할 수 있다는 연구도 있다. 그렇지만, 성별, 나이, 체질량(BMI), 체력, 건강 정도, 운동 유형 등과 연관성은 명확하지 않다. 이에 연

역사를 배경으로 한 영화나 드라마를 보고 있노라면, 문득 실제 역사 속 인물은 어떻게 생겼을까 궁금증이 생긴다. 그렇기 때문에 실제 역사 속 인물을 떠올릴 때, 드라마나 영화 속 등장하는 배우들의 얼굴이 연상되는 웃지 못할 일도 흔히 벌어진다. 그런데, 고고학자와 생물학자, 역사학자가 모여 약 1500년 전 고대 왕국 황제의 얼굴을 복원하는 데 성공했다. 중국 푸단대 고고과학연구소, 생명과학부, 사학과, 샤먼대 생명과학부, 산시성 고고학 학술원, 중국과학기술대, 상하이 사회과학연합 공동 연구팀이 560~578년에 재위했던 북주 무 황제(주 고조)의 얼굴을 재구성하는 데 성공했다. 연구팀은 36세의 나이로 사망한 무 황제의 사인이 뇌졸중이라는 점과 북주를 세운 선비족들의 기원과 이동 패턴도 밝혀냈다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’ 3월 29일 자에 실렸다. 묘호가 주 고조인 무 황제는 북주의 3대 황제로 560년부터 578년까지 통치했다. 577년 북제를 멸망시켜 화북을 통일했으며, 한족이 세운 남조 진나라를 공격하기도 했다. 북주는 요동과 만주, 한반도 북쪽 지역에 살았던 유목민인 선비족이 세운 나라다. 역사적 기록에는 선

크기가 5㎜ 이하인 미세플라스틱은 하수 처리 과정에서도 걸러지지 않아 그대로 강과 바다로 흘러 들어가고, 토양에 스며들어 환경 문제를 일으킨다. 또 직간접적으로 인간에게 흡수돼 각종 건강 문제를 일으키는 것으로 알려졌다. 그런 상황에서 국내 연구진이 미세플라스틱이 아이들의 비만의 원인이 될 수 있다는 연구 결과를 내놔 눈길을 끈다. 한국생명공학연구원 희귀난치질환연구센터 연구진이 초미세 플라스틱이 모유를 통해 다음 세대로 옮겨질 수 있으며, 이것이 자손의 비정상적 체중 증가를 유발할 수 있다고 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 환경 분야 국제 학술지 ‘국제 환경학’(Enviroment International)에 실렸다. 초미세 플라스틱은 미세플라스틱이 더 잘게 쪼개져 만들어지는 플라스틱 입자로 크기가 1㎛(마이크로미터) 이하여서 검출이 더욱 어렵다. 연구팀은 미세플라스틱이 인체에 미치는 영향을 파악하기 위해 임신한 생쥐에게 폴리스타이렌(PS)과 폴리프로필렌(PP) 초미세 플라스틱을 섭취토록 했다. 새끼 생쥐는 성장호르몬 분비량이나 섭취량 증가가 없음에도 몸무게와 체지방이 두드러지게 증가하는 것이 관찰됐다. 초미세 플라스틱에 노출된 어미 생쥐의 모유를 먹고

전 세계인이 가장 많이 소비하는 알코올음료는 뭘까요. 바로 맥주입니다. 그다음으로 증류주, 포도주, 보드카, 위스키 순이라고 합니다. 인류의 시작과 함께한 술은 오랜 시간을 거치면서 다양한 맛과 향으로 발전해 왔습니다. 지금도 술의 향미를 높이기 위한 연구가 활발합니다. 벨기에 VIB-KU 루뱅 미생물센터, 루뱅 가톨릭대, 루뱅 맥주 연구소 공동 연구팀은 인공지능(AI)으로 소비자 선호도가 높은 맥주를 개발하는 데 성공했다고 밝혔습니다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 3월 27일자에 실렸습니다. 맥주의 맛과 향은 수많은 화합물과 외부 요인이 복잡하게 얽혀 만들어 냅니다. 이 때문에 소비자 선호도가 높은 맥주의 화학 성분을 찾는다는 것은 쉽지 않습니다. 연구팀은 22종 스타일의 상업용 맥주 250개 브랜드에서 200가지 이상의 화학적 특성을 찾아냈습니다. 그리고 이 결과를 맥주 전문가 16명의 시음 프로파일링 데이터, ‘레이트비어’라는 온라인 맥주 평가 데이터베이스 내 18만 건 이상의 자료와 종합했습니다. 맥주의 화학적 특성에 따른 맛과 소비자 평가를 연관시킨 빅 데이터로 AI를 학습시켰습니다. 이렇게 학습한

미국 뉴멕시코대, 워싱턴주 농림부, 연방 농무부 농업연구청, 유타주립대 공동 연구팀은 지구 온난화로 기온이 상승하고 대기가 건조해지면서 꿀벌의 종 다양성이 위협받고 개체수도 급격히 줄 수 있다고 경고했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 3월 28일자에 실렸다. 꿀벌은 나비와 함께 꽃가루를 옮겨 식물이 열매를 맺도록 돕는 대표적인 수분 매개곤충이다. 전 세계 주요 작물의 75% 이상이 열매를 맺기 위해서는 수분 매개곤충이 필요하다. 그러나 기후 변화로 인해 수분 매개곤충의 개체수가 급감하는 것으로 알려졌다. 더군다나, 꿀벌의 경우 기후 변화로 인한 개체수 감소 추세를 예측하는 것이 쉽지 않다. 이에 연구팀은 기온과 습도가 꿀벌 개체군에 미치는 영향을 실험한 결과와 2002~2019년 꿀벌 개체수 변화 데이터, 기후 변화 관측 자료를 비교 분석했다. 이를 통해 지구 온난화로 꿀벌 개체군이 어떻게 변화할 것인지 예측했다. 분석 결과 꿀벌 개체수는 습도에 특히 민감한 것으로 나타났다. 꿀벌 243종 중 71%가 건조 지수 변화에 민감하게 반응하는 것으로 확인됐다. 건조한 날씨는 꿀벌 군집 내 종 다양성을 저하하고, 가뭄 조건에 더 잘 견디는 몸집이 큰 꿀벌

SF 영화나 소설에서는 혈액이나 세포를 교체해 젊음을 되찾거나, 다른 사람으로 변한다는 내용이 흔히 등장한다. 사실 신선한 피가 노화를 막아 줄 것이라는 생각은 흡혈귀 전설부터 시작해 오랜 세월 이어져 왔다. 그런데 실제로 젊은 피나 체액을 주입하면 의학적 효과가 일부 있다는 연구들도 최근 심심찮게 나오고 있다. 2014년 미국 하버드대 의대 연구팀은 젊은 생쥐의 피를 늙은 생쥐에게 수혈해 근육과 뇌가 젊어지는 효과를 확인했다는 연구 결과를 내놨다. 2017년 스탠퍼드대 의대 연구팀은 인간 신생아의 제대혈에서 추출한 혈장을 늙은 생쥐에게 주입했더니 기억력과 판단력 같은 뇌 기능이 전반적으로 향상됐다는 연구 결과를 발표했다. 이 밖에도 운동을 많이 한 생쥐의 혈액을 게으른 생쥐에게 주입하면 운동을 한 것과 똑같은 효과를 갖는다는 연구, 어린 생쥐의 뇌척수액을 늙은 생쥐에게 투여하면 뇌 기능 전반이 회복된다는 연구 결과들도 있었다. 미 생물학자와 의학자들이 항체 치료법을 이용해 혈액 줄기세포를 바꿔 늙은 생쥐의 면역 체계를 젊은 상태로 되돌리는 데 성공했다는 연구 결과를 새로 내놨다. 이번 연구에는 미국 스탠퍼드대 의대 줄기세포 생물학 및 재생의학 연구소, 암

미국 뉴멕시코대, 워싱턴주 농림부, 연방 농무부 농업연구청, 유타주립대 공동 연구팀은 지구 온난화로 기온이 상승하고 대기가 건조해지면서 꿀벌의 종 다양성이 위협받고 개체수도 급격히 줄 수 있다고 경고했다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 3월 28일자에 실렸다. 꿀벌은 나비와 함께 꽃가루를 옮겨 식물이 열매를 맺도록 돕는 대표적인 수분 매개곤충이다. 전 세계 주요 작물의 75% 이상이 열매를 맺기 위해서는 수분 매개곤충이 필요하다. 그러나 기후 변화로 인해 수분 매개곤충의 개체수가 급감하는 것으로 알려졌다. 더군다나, 꿀벌의 경우 기후 변화로 인한 개체수 감소 추세를 예측하는 것이 쉽지 않다. 이에 연구팀은 기온과 습도가 꿀벌 개체군에 미치는 영향을 실험한 결과와 2002~2019년 꿀벌 개체수 변화 데이터, 기후 변화 관측 자료를 비교 분석했다. 이를 통해 지구 온난화로 꿀벌 개체군이 어떻게 변화할 것인지 예측했다. 분석 결과 꿀벌 개체수는 습도에 특히 민감한 것으로 나타났다. 꿀벌 243종 중 71%가 건조 지수 변화에 민감하게 반응하는 것으로 확인됐다. 건조한 날씨는 꿀벌 군집 내 종 다양성을 저하하고, 가뭄 조건에 더 잘 견디는 몸집이 큰 꿀벌