생명공학과학26 리보솜이 번역하다 서로 충돌하면 어떻게 될까 리보솜은 mRNA를 따라 이동하며 아미노산을 연결해 단백질을 만듭니다. 하나의 mRNA에는 여러 리보솜이 동시에 붙어 번역할 수 있는데, 앞쪽 리보솜이 멈추면 뒤에서 오던 리보솜이 따라붙어 충돌할 수 있습니다.그렇다면 세포는 이 충돌을 그냥 내버려둘까요?리보솜은 왜 멈출까?리보솜 정지는 여러 이유로 생길 수 있습니다. mRNA가 손상됐거나, 번역하기 어려운 서열이 있거나, 특정 아미노산이나 tRNA가 부족하거나, poly(A) 같은 문제가 있는 구간을 만났을 때 진행이 느려질 수 있습니다.고속도로에서 앞차가 갑자기 멈춘 것과 비슷합니다. 뒤차가 계속 달려오면 결국 추돌이 일어납니다.충돌 자체가 세포의 경보가 된다흥미로운 점은 세포가 서로 부딪힌 리보솜의 독특한 구조를 이상 신호로 이용한다는 것입니다.포유.. 2026. 9. 8. 이기적 유전자 요소 Meiotic Drive란 무엇인가 부모가 서로 다른 두 대립유전자를 하나씩 가지고 있다면 자식에게 전달될 확률은 원칙적으로 각각 50%입니다.그런데 어떤 유전요소는 이 규칙을 따르지 않습니다. 자신이 자손에게 전달될 확률을 50%보다 높여버립니다.이 현상이 바로 Meiotic Drive, 즉 감수분열 드라이브입니다.Meiotic Drive란 무엇일까?정상적인 감수분열에서는 두 대립유전자가 배우자로 거의 공평하게 나뉩니다.하지만 Meiotic Drive를 일으키는 유전요소는 염색체 분리나 배우자 형성 과정에 영향을 주어 자신이 포함된 정자나 난자가 더 많이 살아남거나 선택되도록 만듭니다.그래서 이런 요소를 ‘이기적 유전요소(selfish genetic element)’라고 부릅니다.왜 이기적인 유전자라고 부를까?중요한 건 이 유전자가 개체.. 2026. 9. 8. 인간 DNA 속 바이러스 흔적은 왜 남아 있을까 인간의 DNA 안에는 오래전 바이러스 감염의 흔적이 남아 있습니다. 인간 게놈의 약 8%는 ‘인간 내인성 레트로바이러스(HERV)’에서 유래한 서열로 알려져 있습니다. 그렇다면 바이러스 DNA가 왜 수백만 년 동안 사라지지 않고 남아 있는 걸까요?바이러스 DNA는 어떻게 인간 유전체에 들어왔을까?레트로바이러스는 감염 과정에서 자신의 유전정보를 DNA 형태로 바꾼 뒤 숙주 세포의 DNA에 끼워 넣습니다. 아주 오래전 생식세포 계통에 이런 삽입이 일어나고 자손에게 전달되면서 바이러스 서열이 유전체의 일부가 될 수 있었습니다.왜 지금까지 사라지지 않았을까?DNA에 들어왔다고 해서 반드시 제거되는 것은 아닙니다. 생존과 번식에 큰 해를 주지 않는 서열은 세대를 거쳐 남을 수 있습니다.오랜 시간이 지나면서 대부분.. 2026. 9. 8. 생명체처럼 따뜻한 환경에서 양자현상이 유지될 수 있을까? 양자역학이라고 하면 흔히 극저온의 실험실이나 양자컴퓨터를 떠올립니다. 그런데 사람의 몸은 약 37℃이고 세포 안에는 물과 이온, 단백질을 비롯한 수많은 분자가 끊임없이 움직이고 있습니다.이렇게 따뜻하고 복잡한 생명체 안에서도 양자현상이 유지될 수 있을까요?결론부터 말하면 가능합니다.다만 여기서 중요한 것은 양자현상이 오랫동안 안정적으로 유지된다는 뜻이 아니라는 점입니다. 생체분자에서 매우 짧게 나타나는 양자효과가 특정 화학반응이나 에너지 전달 과정에 영향을 줄 가능성을 연구하는 것이 양자생물학의 핵심 질문입니다.따뜻한 환경은 왜 양자상태에 불리할까?양자계는 주변 환경과 완전히 분리되어 있지 않습니다.주변의 분자와 충돌하고 열에너지를 주고받으면서 양자상태가 환경과 상호작용합니다. 그러면 서로 다른 양자상태.. 2026. 9. 7. 효소 반응에서 동위원소 효과가 나타나는 이유 효소 반응에서 수소를 중수소로 바꾸면 반응 속도가 달라지는 경우가 있습니다. 원소는 같지만 질량이 다른 동위원소를 바꿨을 뿐인데 왜 이런 차이가 생길까요?이 현상을 이해하면 효소가 수소를 어떻게 이동시키는지, 일부 반응에서 양자 터널링이 얼마나 관여하는지도 추적할 수 있습니다.동위원소 효과란 무엇일까?동위원소 효과는 같은 원소의 서로 다른 동위원소를 사용했을 때 반응속도나 평형이 달라지는 현상입니다.효소 연구에서는 흔히 수소(H)를 질량이 약 두 배인 중수소(D)로 바꾼 뒤 반응속도를 비교합니다.수소와 중수소는 전자 구조는 거의 같지만 원자핵의 질량이 다릅니다. 그래서 결합의 진동 특성과 반응 과정에도 차이가 생깁니다.왜 중수소를 넣으면 반응이 느려질까?화학 결합은 가만히 멈춘 막대가 아니라 끊임없이 진.. 2026. 9. 7. 냄새를 양자역학으로 설명할 수 있다는 가설 냄새를 맡는 순간 우리 코에서는 단순한 화학반응만 일어나는 걸까요? 일부 과학자들은 냄새 분자의 ‘모양’뿐 아니라 분자가 떨리는 진동까지 후각 수용체가 구별할 수 있다는 가설을 제시했습니다. 이른바 ‘후각의 진동 이론’입니다.후각의 진동 이론이란 무엇일까?일반적으로 냄새 분자는 코의 후각 수용체와 결합하고, 수용체가 활성화되면서 뇌에 신호가 전달됩니다. 분자의 모양과 화학적 성질이 어떤 수용체와 결합하는지에 중요한 역할을 한다는 설명이 기본입니다.진동 이론은 여기에 한 가지 조건을 더합니다. 냄새 분자가 가진 고유한 분자 진동도 수용체가 냄새를 판별하는 데 이용될 수 있다는 것입니다.양자역학은 어디에서 등장할까?1990년대 루카 투린은 후각 수용체에서 ‘비탄성 전자 터널링’이 일어날 수 있다는 모델을 제.. 2026. 9. 6. 이전 1 2 3 4 5 다음