2008년 4월 8일 화요일

담배와 폐암, 그 유전자가 밝혀지다.

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이번 주 타임지의 기사로 알게 된 사실입니다. 제목은 "폐암 유전자 밝혀지다 (Lung Cancer Genes Identified)". 폐암이 흡연과 관련되어 있다는 것은 모두가 받아들이는 것이지만 흡연자의 약 80% 가량에서는 폐암이 발병하지 않습니다. 그들은 과연 운이 좋은 것일까요? 이렇게 기사는 시작됩니다.

간단히 요약하면 이 유전자들은 "nicotinic acetylcholine receptor 단백질"의 유전자들로 인간 염색체 15번에 위치한 유전자들인데 이 유전자의 돌연변이 (1염기의 변이)가 폐암 발병율을 높인다고 합니다. 인간은 두 쌍의 염색체를 가지고 있으므로 이 유전자를 쌍으로 가지고 있는데 한 쪽에만 변이가 일어나면 약 28% 더 폐암 발병율이 높아지고 두 쌍을 가지고 있므면 무려 81%가 높아진다고 하는군요.

이와 관련하여 최근에 3편의 논문 (아래 박스 참조)이 Nature와 Nature Genetics에 발표되었다고 하는데, 한가지 다행인 것은 유전적 변이를 가지고 있더라고 담배를 전혀 피우지 않은 사람은 폐암이 발병되지 않는다고 합니다. 하긴 그도 그럴 것이 이 단백질이 니코틴과 결합하는 녀석들이므로 담배를 피우지 않으면 뭐 나쁜 짓을 하려고 해도 할 수가 없는 이치겠지요. 

보통 질병의 내재적 영향(유전자를 통해 타고 나는 것)과 외부 영향 (환경이나 식품 섭취 등) 중에 어느 것이 더 중요한 요인인가에 대해서 다양한 의견이 존재하지만 대체적으로 약 7:3 정도로 내재적 영향이 더 중요하다고 봅니다. 하지만 유전적인 것은 우리가 어찌해 볼 도리가 별로 없기 때문에 내부 영향이 적도록 외부 영향을 조절해야 하는 것이지요.

아무튼 애연가들께서는 유전자 검사를 받아보셔야겠습니다. 그리고 혹시 유전적 변이가 없다고 하더라도 또 다른 발병 요인이 발견될 수 있으므로 금연하시는 것이 좋습니다. 몸에 좋은 것 찾아 헤매이면서 담배피우는 것은 넌센스입니다. ^^




원문을 보실 분은 여기

2008년 4월 5일 토요일

어떤 야구장 풍경

2007/05/31 - [Personal] - 메이저리그 야구장의 전광판들

오늘 미디어다음에 미국 야구장 풍경 사진이 하나 올라왔는데, 기자가 그만 실수를 했더군요. 도떼기 시장이라니요. 미국에서 야구장은 누가 뭐래도 편히 쉬면서 여가를 즐길 수 있는 멋진 곳입니다. 야구를 좋아만 한다면 말이죠.

저 야구장 주변의 연기는 자동차 매연이 아니고 야구장 주차장에서 핫도그 같은 것을 구워서 먹는 사람들이 내는 연기입니다. 사진을 잘 보시면 하늘색 빨간색 텐트들이 보이실 겁니다. 보통은 SUV 뒷 문을 열고 그늘을 만들어서 바베큐를 하기도 하지요.

(아래 사진은 캡쳐가 한페이지에 안들어와서 약간 이어붙였고 원본 사진은 여기)

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제가 브레이브스 경기장인 터너 필드에 갔었을 때는 야구장엔 안들어가고 밖에서 맥주마시면서 노는 사람들을 꽤 보았습니다. 그런데 이런 사람들도 사실 야구를 즐기는데는 큰 어려움이 없습니다. 어차피 지역 방송에서는 라디오와 TV로 전부 중계를 해주고 게다가 야구장 곳곳에 TV가 설치되어 있어서 어디서나 경기상황을 듣거나 볼 수 있지요.

2년 전에 박찬호 선수가 나오는 경기를 급하게 보러갔었는데 벌써 1회가 시작되었더군요. 하지만 표를 끊고 야구장을 딱 들어서는데 야구장 건물 외벽에 보이는 커다란 화면... 감동이었습니다.

(터너 필드 외벽의 대형 화면)

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게다가 아직 야구를 즐길 줄 모르는 어린이들을 위해서도 다양한 공간이 마련되어 있습니다. 아래 사진은 경기장 외곽에서 이벤트를 하는 사진입니다.
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아예 외야 뒷편에 아이들 놀이터를 만들어 놓기도 합니다. 어딘가 직접 찍은 사진이 있을텐데 못찾아서 퍼왔습니다. 출처는 http://www.stevesilver.net/mt/archives/2005_08.html
 

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도떼기시장치고는 너무 좋지 않나요?

이미 메이저리그 야구장의 전광판들에 대해서는 한 번 포스팅을 했으므로 참고하세요.


2008년 4월 2일 수요일

바이오연료는 사기다?

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위 그림은 이번주 타임지 표지입니다. The Clean Energy Myth! 작년 봄까지만 해도 우려의 목소리 정도였으나 기름값이 계속 치솟고 게다가 곡물값까지 올라가자 이제 비판의 목소리가 점점 커지고 있습니다. 잡지 속 기사의 제목은 아예 The Clean Energy Scam (청정에너지 사기!)입니다. 한 번 읽어보는 것이 좋겠습니다.

http://www.time.com/time/magazine/article/0,9171,1725975,00.html

원문으로 보실 분들은

여기 클릭하세요.


이 문제에 대해서 우리나라에선 이미 오마이뉴스에서 한 번 시리즈로 다룬 적이 있습니다. 오마이뉴스는 이런 보도에서 너무 한쪽 의견을 대변하는 경향이 있지만 (특히 GMO관련되서) 그래도 읽어보면 몰랐던 사실들을 알게 됩니다.

2008년 4월 1일 화요일

타우린(Taurin)의 기능성

어제 산업미생물 수업의 과제를 하나 내주었는데 학생들이 과제를 하느라고 밤잠을 설친듯 해보였습니다. 게다가 월요일엔 4교시 빼고 1교시 부터 9교시까지 수업과 실험이 있지요. 생각해보니 좀 안됐다 싶어서 수업 중간에 박카스를 사다가 쫙 돌렸는데 그러다가 나온 것이 타우린에 대한 질문이었습니다. 예전에 수업을 하면서 정리했던 타우린에 대한 이야기들을 정리해 봅니다.

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일단 타우린의 학명은 2-aminoethanesulfonic acid 로서 황함유아미노산인 cysteine의 derivative입니다.

타우린은 쓸개즙의 주성분의 하나이고 포유류의 두뇌, 심장근육, 간, 신장 등의 장기와 골격근육, 혈구세포등에 존재합니다. 사람을 비롯한 동물의 담즙산과 결합하여 타우로콜산(taurocholic acid) 등 형성하며 현재까지 알려진 바로는 자연계에 존재하는 유일한 sulfonic acid 물질이라고 합니다.

소변으로 성인의 경우 하루 200mg씩 배출된다고 하니까 상당히 많이 배출되는 편이지만 체내에서 합성되는 양은 매우 적기 때문에 음식물로 섭취해서 보충해야 합니다. 하지만 인체 필수아미노산은 아닙니다.

여성의 경우는 여성홀몬인 에스트라디올이 타우린의 합성을 저해하므로 더  많이 필요하다고 하고 미숙아들은 시스타치온을 시스테인으로 전환하는 효소가 부족하여 타우린 결핍 가능성이 있어서 미숙아용 분유제품등에 첨가되기도 합니다.

타우린이 유명한 것은 고양이 때문인데 고양이에게서는 합성이 안되어 눈이 멀거나 할 수 있기 때문에 고양이 사

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료에 첨가됩니다.

타우린은 각종 동물성 단백질 및 해산물에 풍부하며 (주꾸미 : 1.3g, 홍합 : 0.85g, 대합 : 0.5g/100g) 식물성 식품 중에는 해조류, 콩, 버섯 등에만 일부 함유되어있습니다. 따라서 채식주의자들에게 결핍될 수 있고 특히 Vegans들(유제품도 안먹는 철저한 채식주의자)에게는 결핍될 가능성이 높습니다.

타우린의 기능성을 크게 다음 네가지 정도로 요약할 수 있는데,

1. 지질저하기능
간에서 담즙산을 포합하여 장으로 배설 촉진함으로서 지방의 유화 및 흡수를 도와서 총 콜레스테롤과 LDL 콜레스테롤을 저하시키고 또한 지방대사를 촉진시킵니다. 이는 담즙산이 지방의 소화를 돕기 때문인데 담즙산은 일차성 담즙산인 cholic acid와 chenodeoxycholic acid 의 glycine과 taurine의 conjugate 들로  간에서 콜레스테롤로부터 합성된다고 합니다.

2. 망막의 안정화 (시력보호)
타우린은 망막의 photoreceptor부위에 다량 함유되어 있는데 타우린이 부족하면 망막기 능이 퇴화하여 실명도 가능하고 위에서 이야기한 것처럼 고양이의 경우는 심각하다고 합니다. 망막의 세포막에는 다가불포와지방산이 다량존재하는데 타우린은 이런 다가불포화지방 산이 자외선이나 다른 영향으로부터 과산화되는 것을 억제하여 막구조를 안정화 시킵니다. 또한 당뇨로 인한 백내장 또는 노인성 백내장은 수정체를 이루는 단백질이 당과 결합하여 일어 나는데 타우린은 이를 예방해준다고 합니다.

3. 심장근육의 보호
심근세포내에 칼슘이 과잉축적되는 것을 막아줌으로써 심장근육을 보호해 주는 기능을 하고 항산화기능에 의해 활성산소가 제거되고 지질과산화가를 억제한다고 합니다.

4. 임신 및 발달
임신기간중의 타우린 결핍은 유산과 사산의 확률을 높이고 태아의 두뇌 및 망막 등을 비 롯한 주요기관의 정상적인 발달을 저해하며 구조적인 변화를 초래할 수 있는 등 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 특히 미숙아의 경우에는 신체의 급성장으로 인한 체내의 타우린 요구도가 증가하는데 신세뇨관의 미성숙으로 인해 타우린의 재흡수가 불충분한 경우 타우린 결핍 발생한다고 합니다. 모유에는 타우린이 다량 함유되어 있으나 우유에는 타우린 함량이 매우 낮으므로 타우린이 함유되지 않거나 함유되어 있더라도 모유에 비해 그 양이 월등히 낮은 합성 조제분유로 키운 미숙아와 영아에 있어서 혈장 타우린 수준이 정상아에 비해 감소되었다는 보고가 있다고 합니다.

2008년 2월 27일 수요일

10 Emerging Technologies 2008 - Cellulolytic Enzymes

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이 블로그에도 몇 번 소개한 적 있었던 MIT Technology Review의 10 Emerging Technologies 2008 이 최근 발표되었네요. 하지만 올해엔 더욱 여러가지 생각을 하게 하는 것이 있었으니 바로 Cellulolytic Enzymes 이 그 열번째 자리를 차지했다는 것입니다.

여기서 Cellulolytic Enzymes란 섬유소를 분해하는 효소를 총칭하는 것으로 가장 대표적인 것으로 세제나 청바지 물빼는 데 사용하는 cellulase가 있습니다. 그런데 이 효소는 이미 가장 잘 알려진 효소이고 산업적으로도 다양하게 사용되는 효소입니다. 하지만 이 효소가 다시 주목을 받는 이유는 바로 바이오연료 (Biofuel), 특히 그 중에서도 bioethanol 때문입니다.

이미 이 블로그에도 작년초부터 몇 번 다룬 바 있습니다. 바이오에탄올 덕분에 옥수수값이 상승하고 있다는 이야기, 그래서 가용 식량 작물이 아닌 셀룰로직 바이오매스를 이용한 cellulosic ethanol에 대한 관심이 상승하고 있고 미국 에너지성 (DOE, Department of Energy)에서 6곳을 지정해서 생산시험을 하고 있다는 이야기, 그리고 작년 여름에 제가 있던 곳을 포함해서3곳의 컨소시엄을 DOE가 지정했다는 뉴스 등을 말입니다.

최근에 새우깡 가격이 오르고 라면값이 오른다는 것도 이와 무관하지 않습니다. 또한 바이오에탄올에 대한 반대의 목소리도 꾸준해져서 얼마전에 오마이뉴스에서 브라질의 사탕수수 농장의 바이오에탄올 생산에 관한 시리즈물을 다룬 적도 있습니다. 결국 가능한 최선의 대안 중 하나는 바로 cellulosic ethanol이고 이를 위해서는 셀룰로스를 미생물이 이용할 수 있는 당으로 분해하는 것이 가장 중요한 key step이 되는 것이지요.

이 Cellulolytic enzymes의 연구자 대표로 소개된 연구자는 바로 프란시스 아놀드 (Francis Arnold)입니다. 프란시스 아놀드는 캘리
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포니아 공대 (칼텍)의 교수로서 분자 진화와 효소 연구에 있어서는 가히 독보적인 존재의 하나죠. 예전에 벤처기업이 있었을 때 아놀드 방에서 나오는 논문과 특허를 수집, 정리하는 것이 중요한 일의 하나였습니다.

결국 가장 많이 연구된 효소의 하나인 cellulase인데도 이 효소가 10 Emerging Technologies 2008 에 선정이 된 이유는 아직도 안정하고 빠르게 셀룰로스를 당화시킬 수 있는 효소가 드물다는 이야기죠. 게다가 당화 시킨 포도당을 알콜 발효로 전환시키는 효율도 높여야 하겠구요.

글루코스의 알파 결합물인 전분과는 달리 글루코스 베타 결합물인 셀룰로스의 분해는 생각만큼 쉽지 않습니다. 더 큰 문제는 셀룰로스는 보통 리그니, 헤미셀룰로스 등과 섞여 있기 때문에 천연 바이오매스를 전처리 없이 사용하기가 어렵습니다. 그래서 새로운 효소를 자연계에서 찾는 것과 아울러 기존의 효소들을 유전공학적인 방법으로 개량해 내는 기술이 필요한 것이죠. 그 기술을 분자 진화, 또는 directed evolution이라고 합니다.
 
이런 기술에도 극한미생물이 사용되곤 합니다. 그 예가 작년 5월 한겨레신문에 소개된 "볏짚으로 가는 자동차 달려온다" 라는 기사입니다. 이 기사에서 소개된 특별한 기술은 바로 이것이었습니다.

바이오가솔의 핵심기술은 70도의 높은 온도에서 이뤄지는 목당 발효공정이다. 랑바드는 “아이슬란드 간헐천에서 채집한 호열박테리아를 활용해 높은 에탄올 변환율을 달성했다”고 소개했다.

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이렇듯 고온성 미생물은 다양한 곳에 응용이 가능합니다. 슬슬 저도 이쪽 연구 준비를 해야겠습니다.^^

(한가지 우스개 소리를 하고 마치자면 제가 석사과정에 들어와서 처음 했던 연구가 바로 이 cellulase효소 유전자 클로닝이었습니다. 그 때 생각보다 일찍 성공을 했기에 지금까지 당관련 효소 유전자를 만지작 거리고 있지요. 그런데 그 과제가 동력자원부 과제였는데 모두들 그거 해봐야 안된다고 그랬던 사람들이 지금 이 뉴스들을 보면 과연 기분이 어떨까요. 여전히 안되는 것이라고 할까요???)


* 사진은 모두 Technology Review에서 인용했습니다.

2008년 2월 26일 화요일

세상에서 가장 큰 세균은?

세상의 여러 연구자들이 새로운 미생물들을 발견하기 위해 노력하고 있습니다. 우리나라가 신종 미생물을 발견하는데는 세계에서 손꼽히는 나라이기도 하지요. 하지만 이미 많은 연구자들에 의해 일상적인 환경에서는 수많은 미생물들이 발견되었습니다만 아직 지구상에 있는 전체 미생물의 5%에도 못미친다고 하기도 합니다. 그래서 극한 조건에서 신종 미생물들을 찾기위해 노력하고 있지요.

그런데 세균중에서 가장 큰 미생물은 무엇일까요? 1999년 이전까지는 "Epulopiscium fishelsoni"였습니다. 1985년에 발견된 Epulopiscium fishelsoni는 검은 쥐치 (surgeonfish)의 장에서 공생하는 그램 양성 미생물로서 길이가 약 200-700 μm, 직경이 약 80 μm 정도였습니다. 하지만 1999년 독일 막스 플랑크 연구소 해양 미생물팀 연구자들이 나미비아 해변에서 발견한 미생물에 의해 그 권좌를 내려놓아야 했습니다. 그 미생물의 이름은 바로 "Thiomargarita namibiensis"입니다.

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T. namibiensis
는 그램 음성 프로테오박테리움이고 nitrate를 이용하는 chemolithotroph인데 그 직경이 750 μm (0.75mm)로서 눈에 보일 정도입니다.

이 세균이 이렇게 클 수 있는 것은 몸 부피의 80%정도까지 nitrate을 저장하는 vacuole을 잔뜩가지고 있기 때문이라고 합니다. 그래서 환경의 nitrate 농도가 낮아지면 이를 이용하여 호흡을 할 수 있다는군요






(그림 출처 : http://www.shirazmicrobiology.blogfa.com/)


* 의외로 CNN에서도 오타가 많네요. 두 미생물 이름을 모두 틀렸습니다.^^

2008년 2월 19일 화요일

설탕이 학대받는 두가지 사례

설탕을 보통 sugar라고 하지요. 하지만 sugar는 당(그리스어로saccharide)의 의미도 있습니다. 화학적으로 설탕은 sucrose이지요. 그리고 sugars라고 복수로 쓸 경우에는 "당류"라는 뜻으로서 여러가지 당을 이야기합니다.

지난 학기에 설탕에 대해 강의할 기회가 있어서 자료를 정리하다보니 아직도 국내 방송에서 설탕의 유해성에 대해 지나치게 과장하고 있는 경우가 많더군요. 한 번은 정말 방송국에 전화를 할 뻔한 적도 있습니다. 그런데 그 과장의 한 복판에는 바로 이 책이 있습니다.

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미안한 이야기지만 이 책에서 건질만한 내용은 거의 없습니다. 일단 1975년에 쓴 책이니만큼 전혀 업데이트가 안되어 있고, 책에서 예를 든 것들이 무슨 19세기나 기껏해야 1970년대의 이야기들입니다. 그런데 이 책의 과장된 내용들, 예를 들면 설탕이 아편보다 나쁘고 방사선 낙진보다 더 위험하다라는 주장, 개에게 설탕과 물만 먹여버렸더니 도중에 죽어버렸다는 1816년의 실험 등등을 과학적 근거라고 버젓이 방송에서 사용되고 있는 것은 문제가 심각해 보입니다. 일단 영양학이나 생화학에 대한 기본이 안되어있는 책이라고 볼 수 밖에 없습니다. 돈주고 산 것을 후회했습니다.

하지만 위와 같이 설탕의 유해성을 과장한 책이 있는가 하면 그 반대의 책도 있습니다.

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우연히 열차를 기다리다가 구입한 책인데, 이 책은 처음에 이야기한 것럼 아예 제목의 번역부터 문제입니다. Sugars That Heal, 번역하자면 당류가 치유한다, 치유하는 당류, 뭐 이렇게 해야죠. 이걸 설탕이 병을 고친다고 해놓다니 어이가 없습니다. 그런데 다행이 내용에는 설탕이라는 말을 별로 사용하고 있지는 않습니다.

그런데 이 책은 글리코영양소 판매하시는 분들이 사용하시려고 만든 책 같습니다. 일단 저자인 에밀 몬도아 박사는 매나텍의 기술고문 출신입니다. Pubmed에서 Mondoa EI 로 검색해보니 논문은 하나도 안나오는데 의학박사라고 하네요. (뭐 MD면 논문을 안쓸 수도 있겠지만 한 편도 없는 것은 좀...)

그래도 위의 책보다는 읽어볼 만한 약간의 내용이 있습니다. 일단 그나마 과학적인 지식이 있는 사람이 쓴 느낌이 듭니다. 하지만 여전히 어디 아픈 사람이 무얼 먹었더니 나았다더라, 라는 간증이 가득하고 면역, 암, 알레르기, 당뇨, 바이러스 및 세균 감염증 등 거의 만병통치약의 느낌이 들도록 글리코영양소를 선전하는 책입니다.

제가 이야기하고 싶은 것은 뭐 설탕이 나쁘지 않다거나 글리코영양소는 다 가짜다, 뭐 이런 이야기를 하려는 것은 아닙니다. 세상에 나와있는 소위 교양과학서적(?)들의 위험성, 특히 유해성이든 이로움이든 그 효과에 대한 지나친 과장이 판치고 불명확한 개념들이 너무 선정적(?)으로 독자들에게 노출되어 있다는 이야기를 하고 싶은 것입니다.

아무튼 설탕이 욕보는 세상입니다. ^^