[라엘리안 국제과학뉴스 3호] 잠은 DNA 손상을 복구시킨다

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라엘리안 국제 과학뉴스 3호 (2019년 6월 2일)
International Raelian Science News
- Science Team of IRM / KRM -
 
◆ 잠은 DNA 손상을 복구시킨다
왜 동물은 잠을 자는가? 인간은 왜 인생의 3분의 1 동안 잠을 자는가? DNA는 방사능, 산화적 스트레스, 심지어 신경학적 활동을 포함한 많은 과정에 의해 손상되는데, 각 세포에 있는 DNA 복구 시스템이 이런 손상을 교정하는 역할을 한다. 깨어 있는 동안에는 염색체의 역동성이 낮아지며, DNA 손상은 계속해서 축적된다. Bar-Ilan 대학의 Lior Appelbaum 교수 연구팀은 제브라피시 물고기를 이용한 실험에서, 물고기가 잠을 자는 동안에는 각각의 신경세포 안에서 염색체 역동성이 증가하고, 이로 인해 손상된 DNA를 더욱 효율적으로 복구한다는 사실을 발견했다. “잠은 깨어 있는 동안 두뇌에 축적된 DNA 손상을 줄이고 복구한다”고 교수는 말한다. 이 연구는 학술지 <Nature Communications>에 게재되었다.

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https://medicalxpress.com/news/2019-03-chromosome-dynamics-dna-accumulated-hours.html


◆ 성체 세포는 배아상태 유전자 기억을 간직한다
지금까지 과학계에서는 성체 세포나 조직에는 배아상태의 흔적이 남아 있지 않다고 알려져 왔다. 하버드 의과대학 Ramesh Shivdasani 교수 연구팀은 성체 세포는 배아 세포의 유전자에 새겨진 기억을 간직하고 있다고 말한다. 연구팀이 발견한 “배아상태의 기억”은 세포 안에서 메틸기 형태로 존재한다는 것이다. 이 메틸기는 유전자 스위치 역할을 하는 유전자 증강기(enhancer)에서 떨어지거나 붙어서 유전자가 활성화될지 또는 불활성화될지를 결정한다. 어린 태아가 형성되면 이후의 인생에서 유전자 증강기는 더 이상 활동하지 않게 된다. 그러나 이 유전자 증강기의 염기 C 부분에는 메틸기가 붙어 있지 않았는데, 이는 배아상태의 기억을 의미하고 유전자 증강기가 다시 활성화되어 유전자 스위치가 켜질 수 있음을 의미한다. 이러한 발견은 환자 세포를 초기 발달단계로 되돌려 다시 성체 조직으로 성숙시켜 손상된 기관을 대체하는 재생의학 분야에 이용될 수 있을 것이다. 이 연구는 저널 <Molecular Cell>에 게재되었다.

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https://scienceblog.com/506816/adult-cells-maintain-complete-molecular-memory-of-their-embryonic-origins/


◆ 식물은 지성을 가지고 있다
프랑스 국립농업연구소(INRA)의 Bruno Moulia 박사 연구팀은 수선화를 이용한 실험에서, 식물이 중력, 바람과 같은 환경을 인식하며 자신과 이웃 식물의 위치를 인식한다는 것을 발견했다. 식물은 땅 속 뿌리에서 분비되는 화학분자를 통해 주변 환경을 인식하고 서로 교신한다고 한다. 식물들은 서로가 분비하는 화학분자를 통해, 서로 접촉하는 것을 피하며 올바른 방향으로 성장한다. 옥수수의 경우 서로 잎이 닿을 때, 뿌리로 화학분자를 서로 분비하고 교신해 서로가 복잡한 밀집 지역을 피하도록 한다. 또한 식물은 자신이 곧은지 구부러졌는지를 느끼며, 자세를 스스로 조정하고 균형을 조절할 수 있는 능력을 가지고 있다고 한다. 식물은 감수성이 예민하며, 그들의 방식으로 항상 움직이지만 우리보다 더 고요하다.

>관련기사
https://www.futura-sciences.com/planete/actualites/botanique-scientifiques-revelent-intelligence-sensibilite-plantes-71122/#xtor=EPR-57-[ALERTE]-20190311


◆ 세계 처음으로 찍힌 블랙홀 사진
국제 천문학자들은 미국, 하와이, 멕시코, 스페인, 칠레, 남극 등 6개 지역에 있는 8개 전파망원경이 관측한 전파를 이용해 지구로부터 5530만 광년 떨어진 M87 블랙홀 사진을 찍는데 성공했다. 이 사진을 찍는데 사용된 관측방식은 사건 지평선 망원경(EHT, Event Horizon Telescope)이라 불리며, 이 프로젝트 이름이기도 한다. 이 블랙홀은 직경이 지구의 300만 배인 4백억Km에 달하며 주변의 행성, 별, 가스 심지어 빛을 포함한 모든 것을 빨아들인다.

>관련기사
https://ici.radio-canada.ca/nouvelle/1163311/trou-noir-supermassif-m87-eht-annonce-astronomique-mercredi


◆ 유전자 1개만을 눈 먼 쥐에 주입해 시력을 되살리다
캘리포니아 대학 과학자들이 눈 먼 쥐의 눈에 녹색 빛 수용체 유전자가 삽입된 바이러스를 주입했다. 한 달 후 쥐는 시력의 문제없이 쉽게 장애물 주변을 이동했다. 과학자들은 망막 퇴행으로 시력을 잃은 환자들을 3년 내 비활성화된 바이러스를 통한 유전자 치료법을 이용해 치료할 수 있을 것이라고 말한다. 전 세계에서 1700만 명 사람들이 노화로 인한 근육 퇴행성 질환을 앓고 있고, 색소성 망막염이라는 유전적 질환으로 40세경에 시력을 잃는다.

>관련기사
https://medicalxpress.com/news/2019-03-gene-insertion-mice-regain-sight.html


◆ 여성의 신경과 인공손이 연결되다
스웨덴 Chalmers 대학 과학자들은 세계 최초로 여성의 신경에 인공 손을 연결했고, 여성이 생각으로 손가락을 움직였으며 심지어 촉감을 느낄 수 있었다. 의사들은 티타늄 이식물을 이용해 의수를 여성 팔뚝에 연결하면서, 16개 전극들을 여성의 신경에 바로 연결하고 여성이 생각으로 손을 조절할 수 있도록 했다. “이 기술의 놀라운 점은 환자가 인공 손을 조절하기 위한 신경근육 인터페이스를 이용해 감각을 인식할 수 있다는 것”이라고 Ortiz Catalan 박사는 말한다.

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https://futurism.com/the-byte/prosthetic-hand-womans-nerves


◆ 야간에 볼 수 있는 눈
놀라운 나노기술을 이용해 우리는 미래에 어둠 속에서도 볼 수 있을 것이다. 중국 과학기술대학 Gang Han 박사 연구팀은 망막에서 빛을 감지하는 세포의 광 수용체에 붙을 수 있는 나노 입자를 개발했다. 연구팀은 이 나노 입자를 쥐의 눈에 주입한 후, 눈이 근 적외선 파장을 감지할 수 있게 했다. 이 나노 입자는 빛에 반응하는 세포의 광 수용체에 결합해 작은 안테나와 같이 활동하게 되고, 긴 파장의 근 적외선을 단 파장의 색깔로 변환시켜 세포의 광 수용체가 반응해 근 적외선을 볼 수 있게 한다. 이 연구결과는 학술지 <Cell>에 게재되었다.

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https://www.sciencealert.com/new-medical-technology-could-soon-give-us-night-vision-with-a-simple-shot-to-the-eyeball


◆ 세계 최초로 컴퓨터로 만들어진 박테리아 유전체
전 세계에 보고된 살아 있는 유기체의 모든 유전체는 미국 국립생물공학정보센터(NCBI) 데이터베이스로 저장된다. 그런데 최근 취리히 연방 공과대학 Beat Christen 박사 연구팀이 컴퓨터로 만든 유전체인 Caulobacter ethensis-2.0이라는 유전체 정보가 하나 더 추가되었다. 강조할 점은 Caulobacter ethensis-2.0은 물리적으로 매우 큰 유전자 분자로 만들어졌지만, 이 유전체와 일치하는 살아 있는 유기체는 존재하지 않는다는 점이다. “우리는 이와 같은 유전체를 가진, 기능하는 박테리아를 곧 만들어낼 수 있을 것이라고 믿는다”고 박사는 말한다.

>관련기사
https://phys.org/news/2019-04-bacterial-genome.html


◆ 광합성으로 스스로 에너지를 만드는 인공세포
도쿄 공업대학 Yutetsu Kuruma 박사 연구팀은 광합성을 통해 스스로 에너지를 생산하고 내부 구성요소를 만들 수 있는 인공세포를 만들었다. 이 인공세포는 자연적인 세포처럼 실제적이다. “이 인공세포는 지질 세포막으로 감싸져 있으며, 또한 작은 막 구조들이 세포 안에 존재한다”고 교수는 말한다. 지질 세포막들은 실제 세포에서 추출한 ATP 합성효소를 가지고 있으며, 빛을 이용해 에너지를 만들고 유전자나 단백질을 만들 수 있다. 이 연구는 실제 세포가 어떻게 작동하는지에 대한 이해에 도움을 줄 수 있으며, 또한 인공 기관이나 질병에 대항할 수 있는 몸의 조직을 만드는 연구에 중요하다.

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https://www.sciencealert.com/scientists-have-developed-an-artificial-cell-that-photosynthesises-to-produce-energy


◆ 양자물질을 이용한 두뇌 기억 다운로드
Purdue 대학 과학자들은 자신들이 개발한 새로운 양자 물질인 “니켈 격자”을 이용해 두뇌의 전자기적 신호들을 컴퓨터가 해석할 수 있는 전기적 활동으로 전환할 수 있다고 말한다. 현재, 이 물질은 단지 신경전달물질의 활동을 검출할 수 있으며, 두뇌 전체 활동을 업로드 할 수는 없다. 그러나 기술이 발전한다면, 과학자들은 신경질환을 알아내고 기억을 저장할 수 있을 것이라고 말한다. “상상해 보라. 두뇌기능이 자연적으로 쇠퇴하기 시작할 때, 전자 장비를 두뇌에 씌우고서, 이미 기억이 저장된 컴퓨터로부터 기억을 회복시킬 수 있다”고 기술자인 Shriram Ramanathan은 말한다. 이 연구는 학술지 <Nature Communications>에 게재되었다.

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https://futurism.com/the-byte/scientists-quantum-material-download-brain


◆ 남성과 여성 두뇌 차이에 대한 단서
메릴랜드 대학 Margaret M. McCarthy 박사 연구팀은 남성의 성 스테로이드인 안드로겐은 암컷 쥐에 비해 수컷 쥐가 더욱 공격적이고 강한 도박행동을 하도록 두뇌발달을 변화시킨다는 사실을 발견했다. 또한 수컷 쥐에서 감정과 사회적 행동을 조절하는 두뇌영역 편도체의 신생세포가 호르몬 테스토스테론에 의해서 제거되었다. 이러한 메커니즘은 남성과 여성의 사회적 행동 차이를 부분적으로 설명한다. 이 연구는 학술지 <Neuron>에 게재되었다.

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https://trustmyscience.com/androgenes-impliques-differences-cerveaux-femme-homme/


◆ 백신과 자폐증은 관계가 없다
덴마크에서 1999년과 2010년 사이에 태어난 65만7461명 어린이를 대상으로 한 연구에서, 홍역, 유행성 이하선염, 풍진에 대한 백신 접종과 자폐증은 관계가 없다고 한다. “백신이 자폐증을 일으킨다는 생각은 여전히 널리 퍼져 있다. 그리고 백신 접종에 반대하는 운동이 지난 15년 동안 더욱 활발해졌다. 이것은 잘못된 일이다. 우리는 덴마크 어린이들에서 MMR백신(홍역, 볼거리, 풍진의 혼합백신)접종을 하면 자폐증이 증가한다는 가설을 뒷받침하는 어떤 증거도 발견하지 못했다”고 이 연구를 수행한 Anders Hviid은 말한다. 이 연구는 Statens Serum Institut 연구소 과학자들에 의해 수행되었으며, 학술지 <Annals of Internal Medicine>에 게재되었다.

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https://www.businessinsider.com/study-shows-no-link-between-vaccines-and-autism-2019-3?IR=T


◆ 명상으로 두뇌 나이가 반으로 줄어들다
하버드 의과대학 신경과학자인 Sara Lazar은 명상을 7년에서 9년 동안 오래 수행한 사람은 청각과 감각 대뇌 피질뿐만 아니라 섬엽를 포함한 회백질이 증가한다는 사실을 발견했다. 또한 결정과 기억력에 관계된 두뇌 영역인 전두엽 피질에서 회백질이 더 많아진다고 한다. 두뇌 피질은 나이가 듦에 따라 감소하는 것이 일반적이지만, 이 연구에 참가한 50세 명상 수행가 두뇌는 25세 두뇌 회백질 정도와 같았다. 또한 명상을 처음 접한 사람도 8주 동안 명상을 하면, 학습과 기억, 감정조절을 관장하는 두뇌 영역인 해마, 공감능력과 다수의 관점을 가질 수 있는 능력을 관장하는 측두두정 접합부위 그리고 신경전달물질이 생성되는 뇌간크기가 더욱 커졌다. 또한 명상 수행가 두뇌에서 공포, 분노와 관계된 편도선 크기가 감소했는데, 이것이 감소하는 것은 스트레스가 감소하는 것과 관련이 있다. 연구팀은 이런 변화가 하루 15분에서 20분 명상으로 나타날 수 있다고 제시한다.

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https://www.businessinsider.com/neuroscience-50-year-olds-brains-of-25-year-olds-habit-2019-4?referrer=linkedin


◆ 지구 자기장을 감지할 수 있는 인간 감각
캘리포니아 공과대학 Kirschvink 박사 연구팀은 인간 두뇌는 잠재의식에서 지구 자기장에 반응한다는 사실을 발견했다. 연구팀은 지구 자기장과 같은 세기의 자기장이 발생하는 방 안에 실험참가자들을 둔 후, 자기장 변화에 대한 실험참가자의 두뇌 반응을 뇌파 전위 기록술(EEG)로 분석했다. 과학자들은 방에 감겨진 코일로 전류 흐름을 변화시켜 북반구 중간 위도와 같은 자기장을 만들어냈다. 자기장을 회전시켰을 때, 실험 참가자 두뇌는 강하게 반응했고 알파 뇌파가 감소했다. 그러나 실험 참가자는 이런 두뇌반응을 분명하게 느끼지는 못했다. 인간은 잠재의식에서 두뇌에 신호를 보낼 수 있는 자기장 센서를 가지고 있는 것이다. 이 연구는 학술지 <eNeuro>에 게재되었다.

>관련기사
https://www.psypost.org/2019/03/study-finds-evidence-for-a-human-magnetic-sense-that-lets-your-brain-detect-the-earths-magnetic-field-53345

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