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멘델의 법칙과 진핵생물의 유전자 발현 및 조절2025.01.181. 멘델의 법칙 멘델의 법칙은 유전의 기본 원리를 설명하는 중요한 이론이다. 분리의 법칙은 개체가 두 개의 대립유전자를 가지고 있으며, 이들이 감수분열 동안 분리되어 각 배우자에게 하나씩 전달된다는 것을 의미한다. 독립의 법칙은 서로 다른 형질을 결정하는 유전자가 독립적으로 유전된다는 것을 설명한다. 멘델의 연구는 유전학의 기초를 마련하였으며, 현대 생물학과 의학 분야에서 중요한 역할을 하고 있다. 2. 진핵생물의 유전자 발현 진핵생물의 유전자 발현은 유전자가 전사와 번역을 통해 단백질로 변환되는 과정이다. 전사 단계에서는 DNA...2025.01.18
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세계 최초의 시험관 아기 탄생2025.05.111. 시험관 아기 탄생 세계 최초의 시험관 아기인 루이즈 브라운(Louise Brown)이 1978년 7월 25일 영국에서 태어났습니다. 이는 로버트 에드워즈(Robert Edwards) 박사와 산부인과 의사인 패트릭 스텝토(Patrick Steptoe)의 노력 끝에 이루어진 것입니다. 이들은 10년 가까이 배란 유도 방법과 이식 후 호르몬 치료제 선택 등, 난자를 여러 개 성장시키기 위해 노력했습니다. 체외수정에 성공하기 위해 수많은 시행착오를 거듭한 끝에 1977년 양측 난관이 없는 레슬리 브라운(Lesley Brown) 부인이...2025.05.11
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3D 프린팅 속 미적분 원리와 바이오 분야에서의 활용2025.05.141. 3D 프린팅 기술 3D 프린팅은 모델링, 모델 변환, 프린팅, 표면처리 등 4가지 과정을 거치며, 그 중 슬라이싱 과정은 미분과 유사하고 적층제조 과정은 적분과 유사하다. 3D 프린팅은 초기에는 플라스틱을 주로 사용했지만 점차 다양한 재료로 확장되어 영화, 건축, 의료 등 여러 산업에 활용되고 있다. 2. 바이오 3D 프린팅 바이오 3D 프린팅은 인체의 기능 복원과 회복에 중점을 두고 있다. 이 기술을 통해 손상된 조직을 출력하여 이식할 수 있으며, 환자 개인에게 맞춤형으로 제작할 수 있어 면역반응 감소와 재료 낭비 감소, 제...2025.05.14
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[생명과학 주제 탐구] 텔로미어와 노화 방지 기술 (생명연장기술, 항암 치료)2025.05.081. 텔로미어 텔로미어는 염색체의 말단 부분으로, 이 부분의 길이가 세포의 노화에 직접적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 세포가 분열할 때마다 텔로미어의 길이가 조금씩 짧아지면서 세포가 노화됩니다. 텔로미어 길이를 유지하거나 연장하는 것이 노화를 방지하는 핵심 과제입니다. 2. 텔로머라아제 텔로머라아제는 염색체의 끝에 다시 뉴클레오타이드를 붙여 텔로미어의 길이를 길게 만드는 효소입니다. 생식세포에서는 텔로머라아제가 생성되어 텔로미어 길이가 유지되지만, 다른 세포에서는 텔로머라아제 발현이 억제되어 있어 텔로미어 길이가 점점 ...2025.05.08
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생명과학분야에서의 인공지능 활용 - Alphafold를 중심으로2025.05.081. 단백질 구조 예측의 중요성 단백질은 여러 개의 아미노산이 서열을 이루고 결합한 것이다. 단백질의 구조를 알아내는 것이 현대 생물학에서 매우 중요하다. 단백질의 구조에 따라 기능과 작동 방식이 달라지기 때문이다. 코로나 바이러스 연구와 암 치료를 위한 표적항암제 개발에서 단백질 구조 정보가 중요한 역할을 한다. 2. 단백질 구조 예측의 어려움 단백질은 마구잡이로 접혀 3차원의 형태로 존재하기 때문에 그 구조를 알기가 어려웠다. 기존에는 X선을 이용한 단백질 결정 분석 방식이 유일한 방법이었지만, 비용과 시간이 많이 들어 적절한 ...2025.05.08
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mRNA 백신 개발을 위한 기초연구로 2023년 노벨상을 받은 커리코와 와이스만 두 사람의 연구와 그 응용 성과2025.01.261. mRNA의 안정성 증가 커털린 커리코와 드루 와이스만은 mRNA의 특정 염기를 변형하는 핵산 염기 변형 기술을 개발했다. 이 기술은 mRNA 분자가 세포 내에서 더 오랜 시간 동안 분해되지 않고 유지될 수 있도록 안정성을 크게 높였다. 변형된 mRNA는 단백질 생성 효율을 극대화하며, 이를 통해 면역 반응을 충분히 자극할 수 있는 백신의 기초가 되었다. 이 기술은 코로나19 백신을 비롯한 다양한 감염병 백신 개발에 적용되고 있으며, 암, 유전 질환, 심혈관 질환 등 다양한 치료 분야에서 새로운 가능성을 열고 있다. 2. mRN...2025.01.26
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생명공학의 발달은 유토피아인가 디스토피아인가2025.05.011. 유전자 조작 유전자 조작을 통해 얻을 수 있는 이점으로는 해충과 잡초에 강한 작물 재배, 식량 부족 문제 해결, 살충제와 제초제 사용 감소 등이 있다. 하지만 예상치 못한 부작용도 발생할 수 있다. 1989년 L-트립토판 사건에서는 유전자 조작된 미생물에서 생산된 트립토판이 식품에 첨가되어 36명의 사망자와 수천 명의 환자가 발생했다. 이처럼 유전자 조작은 예상치 못한 피해를 초래할 수 있어 신중한 접근이 필요하다. 2. 의료기술 발달 의료기술의 발달로 과거에는 치료할 수 없었던 질병을 치료할 수 있게 되었다. 또한 교통사고로...2025.05.01
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[생명공학] RNA extraction, cDNA synthesis, qRT PCR2025.05.031. RNA extraction RNA를 분리하는 과정에서 가장먼저 첨가해주는 물질이 Trizol이다. Trizol은 phenol과 guanidinium thiocyanate라는 두가지 중요한 성분으로 이루어져있고 이들이 cell을 lysis하고 RNA를 안정화시키는 역할을 한다. 추가적으로 chloroform을 첨가하여 RNA와 다른 물질들을 분리한다. 2. cDNA synthesis cDNA 합성 과정에서는 reverse transcriptase 효소가 핵심적인 역할을 한다. 이 효소는 RNA를 DNA로 역전사하는 기능을 가지고...2025.05.03
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서울대학교 A+ 생물학 실험 PCR, DNA technology2025.01.281. DNA 기술 DNA 기술은 생명과학 및 생명공학의 핵심적인 도구로, 유전 물질의 분석, 변형 및 조작을 가능하게 한다. 이러한 기술 중 특정 유전자를 vector라 불리는 plasmid에 삽입하고, 그 유전자의 복제본을 생산하는 기술인 DNA cloning, 전기영동을 통한 분석은 유전자 연구와 다양한 생물학적 응용에 있어 중요한 역할을 한다. 2. Plasmid DNA Plasmid DNA는 세균 내에서 독립적으로 복제할 수 있는 작은 원형 DNA 분자로, 염색체 DNA와는 별개로 존재한다. Plasmid는 외래 유전자를 운...2025.01.28
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재결합 단백질의 발현/ Expression of recombinant proteins in E. coli2025.01.121. GST-tagged Proteins glutathione S-transferase (GST), histidine (HIS), 기타 친화성 태그를 이용하여 단백질을 정제하게 되면 기존에 잘 알려진 생화학적 특성을 가진 단백질과 알려지지 않은 생화학적 특성을 가진 재조합 단백질의 N 말단에 결합하여 정제를 도와준다. GST 단백질은 번역 시에 안정적이고 가용성이 높은 단백질로 빠르게 접히기 때문에, GST 태그를 포함하면 태그가 없을 때보다 더 잘 발현하고 용해도를 촉진하는 경우가 많다. 2. BCA assay BCA는 Lowry...2025.01.12
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