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2012/06

해양 초고온 고세균으로 수소를 만든다 수소를 생산하는 미생물인 '해양 초고온 고세균'의 총체적 대사경로가 세계 최초로 규명됐습니다. 이에 따라 고효율 수소생성 균주 개발 및 대사공학(metabolic engineering)을 통한 고효율 수소생산의 기반이 마련됐습니다. 한국기초과학지원연구원 생명과학연구부 정영호, 김승일 박사팀은 한국해양연구원 이정현, 강성균 박사팀과 공동으로 해양 초고온 고세균인 '써모코커스 온누리누스 NA1(Thermococcus onnurineus NA1)'이 개미산 또는 일산화탄소를 먹고 수소를 생성함과 동시에 포도당, 구연산 등의 유기탄소화합물을 생성해 지속적인 증식이 가능하다는 사실을 세계 최초로 규명했습니다. 또 NA1이 갖고 있는 알코올 탈수효소(alcohol dehydrogenase, ADH)가 고온의 수소생.. 더보기
그래핀을 역학적으로 제어하는 법 그래핀은 탄소 원자들이 벌집처럼 육각형으로 연결된 얇은 막 구조로, 두께는 0.35㎚ 정도로 매우 얇지만 강도와 전기전도성이 매우 뛰어납니다. 최근 터치스크린, 트랜지스터, 광검출기, 화학 생물 검출기, 열전기 장치 등 그래핀의 우수한 물리적 특성을 활용한 다양한 응용연구가 진행되고 있습니다. 또 완벽한 2차원 구조를 구현할 수 있는 그래핀을 이용해 2차원 공간에서 발생하는 새롭고 다양한 물리적 현상을 규명하는 연구도 진행 중입니다. KRISS(한국표준과학연구원)를 비롯해 미국 표준기관(NIST), 독일 표준기관(PTB) 등 각국의 표준기관에서는 그래핀의 2차원 구조로 인해 발생하는 양자홀 효과를 활용해 양자저항 표준개발을 목표로 연구를 수행하고 있습니다. ■ KRISS 나노양자연구단 정수용 박사가 포함.. 더보기
무한 증식 암세포, 정상 세포와 다른 점은? 암세포는 정상세포와 달리 성장에 필요한 적당한 환경이 주어질 경우 무한대로 증식하는 특징이 있습니다. 이 때 공간이 부족해지면 암세포는 기질금속단백질가수분해효소를 분비해 주변 조직을 제거해 공간을 확장합니다. 따라서 이 효소의 미세한 농도 차이를 감지하고 특성을 분석할 수 있는 기술이 개발되면 암세포와 정상세포를 쉽게 구분하여 암을 조기에 진단할 수 있게 됩니다. 또 왕성한 세포분열이 지속되면 혈관벽이나 조직을 파괴하여 내부로 침투하는데, 이 때 혈액 등을 타고 다른 장기나 조직으로 이동하는 '암 전이'가 발생합니다. 특히 이 효소는 암 전이에도 매우 밀접한 관련이 있어, 이 효소의 특성을 분자적 수준에서 규명하는 것이 매우 필요합니다. ■ 연세대 윤대성 교수와 권태윤 교수 팀이 암 전이와 밀접한 관련이.. 더보기
암세포는 어떻게 표적항암제 공격에 살아남나 표적항암제는 종양세포 속에 있는 특정 신호전달 경로의 분자를 목표로 합니다. 최근에는 폐암, 유방암 등 일부 종양에서 기존 항암제와 달리 부작용이 적고 임상효능이 높아 세계 과학자들로부터 큰 주목을 받고 있습니다. 특히 표적항암제는 개인 맞춤형 항암치료제로 개발될 수 있습니다. 그러나 실제 임상 또는 전임상 단계에서 많은 표적항암제의 내성이 관찰되어 신약개발로 이어지지 못하는 경우가 많습니다. 게다가 효능이 있더라도 생존율이 낮거나 재발하는 경우가 빈번해 신약 개발에 걸림돌이 되었습니다. 실제 대표적인 종양세포 신호전달경로인 어크(ERK) 신호전달경로는 대부분의 종양에서 활성화되는 경로인데, 특히 피부암이나 갑상선암은 이 경로에 있는 비라프(BRAF)라는 물질의 변이로 활성화되어서 암으로 발전하는 사례가.. 더보기
치주염 발생 원인 밝혀냈다 일반적으로 사람은 만 6세부터 나오는 영구치로 평생을 살아갑니다. 그런데 입 안에는 무수한 세균이 살고 있어 치아와 잇몸의 건강을 지키기란 쉽지 않습니다. 특히 치주염은 치아와 잇몸사이에 존재하는 다양한 세균에 대한 숙주의 염증과 면역반응의 결과로 일어나는데, 세포조직을 파괴해 치아를 잃게 만드는 주요 원인입니다. 우리나라 성인 가운데 70~80%가 치주염을 앓고 있다 합니다. ■ 서울대 최봉규 교수팀이 세포표면에 있는 당단백질(인테그린, integrin α5β1)의 새로운 기능을 규명해 치주염 발병원인과 새로운 치료법 개발 가능성을 열었습니다. 연구팀은 치주병원균인 구강나선균에 존재하는 표면단백질이 인테그린과 결합하여 염증성 사이토카인(인터루킨-1β)의 발현을 유도하고 활성화시켜, 결국 치주조직에 과도.. 더보기
아리랑 3호 촬영 영상 5월 18일 일본 다네가시마 우주센터에서 발사된 다목적실용위성 3호(아리랑 3호)가 정상궤도에 진입하고 첫 영상을 성공적으로 촬영했습니다. 한국항공우주연구원(이하 항우연)은 아리랑 3호가 촬영한 해상도 0.7m 급 영상을 공개했습니다. 촬영된 아리랑 3호 영상은 아리랑 2호(해상도 1m 급)와 비교할 때 지상 물체가 더욱 선명해졌고, 물체 모서리가 명확히 구분되며, 명암도 개선된 것이 특징입니다. 이번 시험 영상 촬영 성공으로 우리나라는 본격적인 서브미터 급 인공위성 영상을 확보할 수 있게 됐습니다. 아리랑 3호는 자세 제어를 통한 급속 기동 촬영 기능을 갖고 있어 능동적으로 원하는 지역의 영상을 확보할 수 있습니다. 항우연은 아리랑 2호가 먼저 광역대를 먼저 촬영한 영상을 분석해 이를 다시 아리랑 3호.. 더보기
누르거나 구부리면 전기가 만들어지는 나노발전기 지하철이 선로 위를 지나갈 때 누르는 힘이 전기를 만들어내고, 리모콘을 누를 때마다 전기가 생기고, 옷을 입고 움직일 때도 전기가 만들어집니다. 이 같은 기술이 먼 미래에나 가능할 것 같지만, 현재 사용되고 있습니다. 부산 지하철 서면역의 선로에는 압전소자가 설치되어 있어 전동차 운행으로 발생하는 진동을 전기에너지로 변환시킵니다. 이는 우리나라 최초로 압전에너지를 상용화한 제품입니다. 또 이스라엘에서는 고속도로에 압전발전기를 깔아 자동차가 지나갈 때 발생되는 전기로 가로등을 밝히고 있습니다. 필립스에서 생산하는 리모콘은 버튼을 누르는 힘만으로 전기를 만들어 작동하기 때문에 건전지 없이도 작동됩니다. 이런 추세라면 앞으로는 나노발전기를 겹쳐 옷감 형태로 만들어 입으면, 옷을 입고 걷거나 움직이는 일상생활만.. 더보기
걸어가는 신경세포(동영상), 나노과학으로 들여다본 세포의 신비 ■ 이 그림은 신경세포의 축색돌기 위를 Moter protein이 신경전달물질 주머니를 짊어지고 축색돌기 위를 걸어 듯 이동하는 모습입니다. 굵기 25㎚(나노미터)의 축색돌기를 정확히 한 스텝당 8㎚ 씩 이동합니다. 만약 축색돌기 구성물(TAU)에 이상이 생기면 마치 철로에 이상이 생겨 기차가 탈선을 하듯 신경물질 전달에 이상이 생깁니다. 이 때 발생하는 것이 알츠하이머, 즉 치매입니다. 우리가 힘을 쓸 때 움직이는 근육 메커니즘도 같습니다. ■ 과학기술의 발달로 나노크기까지 볼 수 있게 되면서 그동안 몰랐던 사실들이 속속 밝혀지고 있습니다. 우리가 생물교과서를 통해 배운 세포는 마치 세포막 안의 어항 속에 핵이나 리보솜 등이 떠 있는 것처럼 보여졌는데요. 실제 나노과학을 통해 들여다 본 세포 속은 빈틈.. 더보기