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2010. 6. 10. 18:12

생명이 생존가능한 화성? 극한의 조건에서도 살 수 있는 미생물 재미있는 미래기술2010. 6. 10. 18:12

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생명이 생존가능한 화성? 극한의 조건에서도 살 수 있는 미생물
 
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2010-06-10

‘사이언스 데일리’에 의하면 캐나다의 맥길대학 (McGill University)과 국립연구위원회 (National Research Council of Canada), 토론토 대학 (University of Toronto) 그리고 SETI연구소 (SETI Institute)의 연구자들은 캐나다의 극지역에 위치한 액셀 하이버그섬 (Axel Heiberg Island)의 특이한 샘에서 메탄을 먹으며 살아가는 박테리아를 발견했다고 보고했다. 맥길 대학의 미생물학자인 라일 화이트 (Lyle Whyte) 박사는 이 섬의 로스트 해머호 (Lost Hammer Spring)는 미생물의 생존을 가능하게 하고 있으며 이와 같은 환경은 과거 또는 현재 화성의 상황과 유사할 수 있어 화성에도 생명체가 생존할 수도 있을 것이라고 주장했다.

이곳 샘물은 영하의 온도에서도 얼어붙지 않을 정도로 염분이 높으며 그 안에는 생명체가 사용할 수 있는 산소가 존재하지 않는다. 하지만 흥미로운 점은 물표면으로 메탄방울이 발생하고 있다. 이 메탄방울의 기원이 지질학적으로 발생하는 것인지 아니면 생물학적으로 발생하는 것인가에 대한 문제를 둘러싸고 연구자들의 흥미를 자극하고 있다. 그리고 이렇게 극단적으로 추운 온도의 과도한 염분상태의 조건에서 생명체가 살 수 있을 것인가에 대한 질문이 제기되었다. 화이트는 “로스트 해머호에서 메탄을 생산하는 메산생성 박테리아를 발견하지 못했다는 사실은 놀랍다. 하지만 우리는 다른 매우 특이한 혐기성 조직을 발견했다. 이 조직은 메탄을 먹으면서 생존하고 있으며 아마 산소대신에 황산염을 호흡할지도 모른다”고 말했다.

최근에 과학자들은 화성에서 메탄과 얼어붙은 물이 존재한다는 사실을 발견했다. 화성궤도탐사선이 촬영한 사진에 의하면 새로운 골짜기 구조를 보여주고 있지만 무엇이 이 골짜기를 형성했는지 모르고 있다. 한가지 이에 대한 해답은 화성에 로스트 해머와 같은 샘물이 존재할 수 있다는 점이다. 화이트는 “이번 연구의 중요한 점은 어디에서 메탄이 기원했는가는 문제가 되지 않는다. 만일 매우 차갑고 염분이 높은 물이 존재하는 조건이 있다면 비록 극단적으로 거친 환경이지만 잠재적으로 미생물군이 존재할 수 있다”고 말했다. 액셀 하이버그 섬은 이미 생물이 살 수 없는 곳이지만 로스트 해머호는 좀더 생물이 살 수 없는 곳이 되었다. 화이트는 “화성에서 기온이 상대적으로 따뜻한 곳은 영하 10도에서 0도인 곳이 존재하며 어떤 곳은 영상인 경우도 있을 것이다. 액셀 하이버그 섬의 경우에 온도는 쉽게 영하 50도까지 떨어진다. 로스트 해머호는 가장 극단적인 영하의 온도이며 염분이 매우 높은 환경이다. 이곳은 또한 화성과 같이 추운 지역에서 메탄이 어떻게 스며 나오는가에 대한 모델을 제공하고 있으며 최근에 화성의 메탄구름을 발견했으며 이 메탄발생 메커니즘을 제공하고 있다”고 말했다.

이번 연구는 학술지인 “International Society for Microbial Ecology Journal”에 발표되었으며 맥길대학의 극지연구기지 (Arctic Research Station)과 캐나다 북극대륙 프로젝트 (Canadian Polar Continental Shelf Project)의 지원을 받았으며 나사와 캐나다 자연과학 및 공학연구위원회 (Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada)와 캐나다 항공우주국 (Canadian Space Agency)의 연구비를 받아 이루어졌다.

사진설명: 액셀 하이버그 섬의 로스트 해머호의 모습
출처: ‘Science Daily’ 2010년 6월 7일자
원문참조:
Thomas D Niederberger, Nancy N Perreault, Stephanie Tille, Barbara Sherwood Lollar, Georges Lacrampe-Couloume, Dale Andersen, Charles W Greer, Wayne Pollard, Lyle G Whyte. Microbial characterization of a subzero, hypersaline methane seep in the Canadian High Arctic. The ISME Journal, 2010; DOI:10.1038/ismej.2010.57

lost hammer.jpg

출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100604132041.htm
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Posted by 째시기
2010. 6. 7. 15:17

화는 무조건 부정적 감정? 아니다! 재미있는 미래기술2010. 6. 7. 15:17

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화는 무조건 부정적 감정? 아니다!
 
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2010-06-04

화가 나면, 심장 박동, 동맥 긴장, 및 테스토스테론 생산이 증가하고, 스트레스 호르몬인 코르티솔(cortisol) 분비가 감소하며, 뇌의 왼쪽 반구가 더욱 자극을 받게 된다. 화가 났을 때 나타나는 뇌의 심장 혈관, 호르몬 및 비대칭 활성화 반응의 변화를 분석하는 새로운 연구를 발렌시아 대학(UV, University of Vanlencia)의 연구팀이 주도하였다.

“감정 유발은 심장 혈관 반응을 조절하는 자율 신경계와 내분비계에 엄청난 변화를 이끈다. 게다가, 특히 전두엽과 측두엽의 뇌 활동 변화도 이끈다.”라고 발렌시아 대학 연구원이자 본 논문의 주 저자인 너스 헤레로(Neus Herrero)는 설명했다. 연구원들은 스페인 사람들에게 적합하도록 만들어진 스페인 버전의 ‘화 유도법(AI, Anger Induction)’을 사용하여 30명의 남성들을 화나게 했다. ‘화 유도법’은 실험 당사자의 일상을 반영하는 50개의 구절로 구성되어 있다. 화를 유발하는 유인책을 시행하기 전과 바로 후에, 연구팀은 심장 박동과 동맥 긴장, 테스토스테론과 코르티솔의 수치, 다이코틱(dichotic) 청취 기술을 이용한 뇌의 비대칭 활성화 반응, 일반적인 심리 상태, 및 화나는 감정에 대한 주관적인 경험 등을 측정하였다.

본 연구의 결과는 호르몬과 행동 저널(journal Hormones and Behavior)에 게재되었는데, 화를 내는 행위는 주관적인 심리 상태에 엄청난 변화(더욱 부정적인 심정으로 변함)를 유발하며, 심장 박동, 동맥 긴장, 테스토스테론 분비를 증가시키며 코르티솔 수치를 감소시키는 등 정상일 때와는 상당히 다른 정신 생물학적 매개변수들의 변화를 유발한다.

뇌의 비대칭 활동성: “사람이 특별한 감정을 경험할 때 일어나는 전두엽의 비대칭 활동성에 관한 두가지 모델이 있는데, 화나는 감정의 경우에는 이 두 모델과 상충된다. ”라고 연구팀은 강조한다. ‘감정 수가 (emotional valence)’라는 첫 번째 모델은 뇌의 왼쪽 전두엽 부분이 긍정적인 감정을 다루고, 오른쪽 부분이 부정적인 감정과 더 관련되어 있다는 가설을 지지한다. ‘동기 방향(motivational direction)’이라는 두 번째 모델에서는 왼쪽 전두엽 부분은 ‘다가가고 싶은 감정 (친밀감)을 경험할 때 관련이 있고, 오른쪽 전두엽 부분은 ‘멀어지고 싶은 감정’과 관련이 있다라고 보고있다. 행복과 같은 긍정적인 감정은 대개 친밀감 자극과 연관이 있고, 슬픔과 같은 부정적인 감정은 철회하고자 하는 동기에 의해 특성화된다.

그러나, 모든 감정이 이 두 모델에 따라 일어나진 않는다. “화가 나는 감정의 경우는 부정적인 경험이지만, 때로는 ‘다가가도록하는 감정’을 자극하기도 하기때문에 화의 경우는 독특하다.”라고 전문가들이 설명하였다. “본 연구에서 우리는 사람들이 화를 경험하게 되면 오른쪽 귀가 잘 들린다는 것을 관찰하였고, 이것은 왼쪽 반구체의 활성도가 매우 증가하였다는 것을 의미한다. 이 결과는 두 번째 모델인 동기 방향 모델을 지지하는 결과이다.”라고 헤레로는 설명하였다. 다시 말해, 화가 나게 되면 우리는 화를 나게 만든자극에 다가가는 동기에 의해 뇌의 비대칭 반응 변화가 측정되는데, 우리는 이 자극을 부정적이라고 생각하지 않는다. “일반적으로 우리는 화가 나게 되면, 우리를 화나게 하는 무엇인가를 찾아 제거하려는 자연적 성향을 보인다.”라고 그는 결론지었다.

본 연구는 감정을 일반적인 관점에서 연구한 첫 논문이며 화에 대해서 자세히 다루고 있는데, 화를 유도하여 화가 났을 때의 심장 혈관, 호르몬 반응, 뇌의 비대칭 활성화 반응 변화 등에 대해 생물학적 매개변수를 고려하여 실험하였으며, ‘화’라는 단일 조건을 변화시켰을 때의 상황에 대해 연구하였다. 더구나, 본 연구의 결과는 화라는 감정뿐만 아니라 각각의 감정이 정신 생물학적으로 특별하고 구체적인 고유의 패턴을 가진다는 다윈(Darwin)의 이전 기록과 맥락을 같이 하고 있다. 모든 감정은 독특하다고 할 수 있겠다.

1. 출처: ScienceDaily (June 1, 2010)
2. 그림설명: 화가 나면, 심장 박동, 동맥 긴장, 테스토스테론 생산이 증가하고, 스트레스 호르몬인 코르티솔의 분비가 감소하며, 뇌의 왼쪽 반구체가 더욱 자극 받게 된다. (출처: 플라타포마 신크)
3. 원문: Neus Herrero, Marien Gadea, Gabriel Rodriguez-Alarcon, Raul Espert, Alicia Salvador. What happens when we get angry? Hormonal, cardiovascular and asymmetrical brain responses. Hormones and Behavior, 2010; 57 (3): 276 DOI: 10.1016/j.yhbeh.2009.12.008

anger.jpg

출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2010/05/100531082603.htm
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Posted by 째시기
2010. 6. 7. 15:05

완벽한 성숙 정자 구별 가능! 재미있는 미래기술2010. 6. 7. 15:05

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완벽한 성숙 정자 구별 가능!
 
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2010-06-04

예일(Yale) 의과대학 연구팀은 남성의 생식능력을 향상시키는 노력의 일환으로 DNA 완전성(integrity)이 가장 높은 정자를 선별하는 방법을 개발해 오고 있다. 2010년 국제 남성병학 저널(Journal of Andrology) 6, 7월 관심기사에 게재된 이 방법은 난자의 자연 선택 능력에 상응한다.

“우리의 연구 결과는 불임의 약 40%가 ‘남성 불임’에 그 원인이 있다는 사실을 입증하는데 도움이 될 것으로 기대된다.”라고 정자 생리학 연구소(Sperm Physiology Lab) 소장이자, 예일 의과대학 산부인과 및 재생 과학과 연구 교수이며 본 논문의 상급 저자인 가버 후사르(Gabor Huszar) 박사는 말했다. 후사르는 과거 정액 분석이 정자 농도와 운동성에 초점을 맞추고 있다고 말했다. 만약 남성이 활동성이 좋은 정자를 다량 보유하고 있다면 생식 능력이 높을 것이라 가정하였다. 하지만, 정자의 생식력 또는 여성의 생식세포 즉, 난자에 붙을 수 있는 능력에 대한 데이터는 아직까지 없었다. 이상적인 경우, 난자는 자연적으로 최적화된 정자를 선택하게 되는데, 지금까지 불임 남성(소량의 정자를 보유한 남성)을 위한 체외 수정 치료를 할 때, 치료사는 난자에 수정하기 위해 적절한 정자를 주입하고 있는지에 대해 알 길이 없었다. “우리는 정자 생식 능력을 나타내는 생화학적 마커를 발견하였고, 이제 유전적으로 가장 완벽한 정자를 선택할 수 있게 되었다.”라고 후사르는 말했다.

후사르와 그의 동료들은 히알루론산(hyaluronic acid)과 겹합하는 정자가 높은 DNA 완전성을 가진 정자를 선택한다는 가정을 세우고 시험을 했다. 연구팀은 50명 남성들의 정액 샘플을 가지고, 정액의 정자 중 일부분은 히알루론산과 결합될 수 있게 하였다. 그들은 결합된 정자들을 분리시켰고, 기존의 정액에 있는 정자들과 DNA 사슬의 완전성을 비교하였다. 연구팀은 높은 DNA 완전성을 가진 정자가 녹색으로 보이게 염색하고 반면, DNA가 손상되거나 DNA 완전성이 부족한 정자는 붉은색으로 보이게 염색하였다.

“손상된 DNA를 가지는 정자는 긁힌 CD 디스크처럼 작동하였다. 정자들은 제 기능을 할 것처럼 보였지만, 수정 시 실제로는 일부 정보가 손실된 정자임이 드러난다. 이러한 손상된 정자는 염색체 이탈을 유도할 수 있고 이는 태아의 유전적 결함을 초래할 수 있다.”라고 후사르는 말했다. 후사르와 동료 연구원들은 다양한 정자의 핵과 세포질의 속성을 분석하였다. 또한, 연구팀은 정상 배아를 만드는 정자의 기여도를 높이기 위한 히알루론산과 결합하는 정자의 능력 그리고 높은 유전자 완전성을 가지는 정자들 사이의 핵심 연관성을 밝혔다. “자연 수정 과정에서 난모 세포가 선택한 정자의 종합적인 질이 좋지 않다면, 히알루론산과 결합한 정자가 선택되는 이 방법은 불임으로 고통 받는 부부들에게 많은 도움이 될 것으로 기대된다.”라고 후사르는 말했다.

1. 출처: ScienceDaily (May 28, 2010)
2. 원문: Artay Yagci, William Murk, Jill Stronk, and Gabor Huszar. Spermatozoa Bound to Solid State Hyaluronic Acid Show Chromatin Structure with High DNA Chain Integrity: An Acridine Orange Fluorescence Study. Journal of Andrology, 2010; DOI: 10.2164/jandrol.109.008912
3. 그림설명: 원형의 히알루론산은 높은 DNA 완전성을 가지고 수정의 잠재력을 가진 질 좋은 모든 정자를 선택한다.
4. 참고자료: 남성 정자 수 감소 ? 현대의 젊은 남성의 20%가 아기를 갖기에 부족한 정자 수를 가지고 있어 심각한 사회 문제로 대두되고 있다. 이 원인으로는 어머니가 탈리도마이드(Thalidomide)와 같은 신경안정제를 먹었기 때문일 수도 있고, 남성 태아가 6개월에 이르기까지 모친이 흡연 제초제 오염물질 플라스틱 콩 알레르기 등에 노출되면, 남성 고환에 이상이 생겨 생식불능인 남성으로 자랄 수도 있다고 한다. 세계보건기구에 따르면 정상적인 정자 수는 정액 1 밀리리터 당 최소한 2천만 마리가 있어야 하고 운동성은 50% 이상이어야 한다고 한다. 정자 수가 아주 부족한 남성들의 경우 세포질 내 정자 주입술이라는 체외 수정을 하고 있다. 세계보건기구는 지극히 정상적인 정자 수를 기록하는 남성은 불과 5~15%뿐이며 불임 부부 중 40% 정도가 남편의 정자 문제가 원인이라고 보고하였다.
http://www.kormedi.com/news/article/1197502_2892.html를 참고하여 정리하였음.


출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2010/05/100528211202.htm
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Posted by 째시기

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