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"대마 성분 칸나비디올, 뇌 기억 중추 혈류 개선"
대마 성분 중 하나이지만 환각 작용을 일으키지 않는 칸나비디올(CBD: cannabidiol)이 뇌의 기억 중추인 해마(hippocampus)로 들어가는 혈류를 개선한다는 연구 결과가 나왔다. 이는 칸나비디올이 알츠하이머 치매 같은 기억 기능이 손상되는 뇌 질환 치료에 도움을 줄 수도 있음을 시사하는 것이어서 주목된다. 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 정신건강연구소 중개 정신의학연구실의 마이클 블룸필드 교수 연구팀이 대마를 사용한 적이 없는 건강한 청년 15명을 대상으로 진행한 임상시험에서 이 같은 사실이 밝혀졌다고 메디컬 익스프레스(MedicalXpress)가 12일 보도했다. 연구팀은 이들을 두 그룹으로 나누어 경구용 칸나비디올 600mg 또는 위약(placebo)을 한 번씩 먹게 했다. 연구팀은 최소한 1주일 이상 간격을 두고 몇 번 이러한 실험을 진행했다. 진짜 칸나비디올과 위약은 똑같은 캡슐에 넣었기 때문에 임상시험 참가자들은 어떤 것이 진짜이고 가짜인지 알 수 없었다. 연구팀은 이와 함께 혈중 산소량을 측정하는 동맥 스핀 표지(ASL: arterial spin labeling) 자기공명영상(MRI)으로 해마로 들어가는 혈류량을 측정했다. 그 결과 칸나비디올을 먹었을 땐 해마로 들어가는 혈류량이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 해마가 주요 부분을 차지하는 뇌 부위인 내측두엽(medial temporal lobe)의 다른 부위들에서는 이러한 혈류량의 변화가 없었다. 그러나 기획(planning)과 의사결정(decision making)을 관장하는 뇌 부위인 전전두피질(prefrontal cortex) 중에서 의사결정에 따른 인지 처리(cognitive processing)에 관여하는 부위인 안와전두피질(orbitofrontal cortex)에서도 혈류량이 크게 늘어났다. 칸나비디올이 기억을 처리하는 핵심 부위, 특히 해마의 혈류량을 증가시킨다는 사실이 밝혀진 것은 처음이다. 이는 칸나비디올이 뇌 특정 부위의 혈류를 개선하는 특이한 작용을 한다는 일부 과학자들의 견해를 뒷받침하는 것이라고 연구팀은 지적했다. 대마초는 크게 의료용 대마초와 기호용(recreational) 대마초로 나뉜다. 마약으로 규정된 대마초는 기호용 대마초다. 기호용 대마초는 주성분이 향정신성 화학작용, 즉 환각을 일으키는 테트라하이드로칸나비놀(THC: tetrahydrocannabinol)이고 의료용 대마초의 주성분은 이러한 환각작용이 없는 칸나비디올이다. 같은 대마초라도 기호용과 의료용 대마초에 사용되는 성분은 다르다. 이 연구 결과는 영국 정신 약리학회(British Association for Psychopharmacology) 학술지 '정신약리학 저널'(Journal of Psychopharmacology) 최신호에 발표됐다.
2020.08.13 09:33:30
소리로 화학반응 조절…눈으로 관찰도 가능
소리로 화학반응 조절…눈으로 관찰도 가능
기초과학연구원(IBS)은 복잡계 자기조립연구단 김기문 단장 연구팀이 소리가 화학반응을 조절할 수 있다는 점을 규명했다고 11일 밝혔다. 연구팀은 이를 시각화하는 데도 성공했다. 소리는 마이크로파나 초음파보다 파장이 길고 에너지가 작아 분자에 영향을 미치지 못한다는 것이 보편적 견해였다. 연구팀은 물의 움직임에만 주목한 기존 연구와 달리 물의 움직임에 따른 공기의 용해도 변화에 관심을 뒀다. 연구팀은 스피커 위에 물이 담긴 페트리 접시를 올려놓고 변화를 관찰했다. 소리가 만들어낸 미세한 상하 진동으로 접시 안에 동심원 모양의 물결이 만들어졌고, 동심원 사이 간격은 주파수가 높아질수록 좁아졌다. 그릇 형태에 따라 다른 패턴을 나타내기도 했다. 소리 주파수, 그릇의 형태로 물결의 패턴을 조절할 수 있다는 것을 확인한 것이다. 연구팀은 지시약을 이용해 소리가 만든 물결이 화학반응에 영향을 주는지도 분석했다. 스피커 위에 산소와 반응하면 무색으로 변하는 파란색 염료(바이올로젠라디칼)가 담긴 접시를 놓고 소리를 재생했다. 주기적인 상하 운동을 하는 마루와 골에서 산소와 반응해 무색으로 바뀌었다. 공기와 접촉이 활발해져 산소가 더 많이 용해됐기 때문이다. 연구팀은 또 산성도에 따라 색이 변하는 지시약(BTB 용액)을 이용해 같은 실험을 했다. 소리를 재생하자 용액이 구획 별로 나눠져 파란색, 녹색, 노란색으로 변했다. 물결이 기체의 용해도를 부분적으로 달라지게 만들어 산성, 중성, 염기성이 공존하는 용액이 만들어진 것이다. 실제 자연과 같은 비평형상태에서 소리를 이용해 화학반응을 조절할 수 있다는 사실이 규명된 것은 이번이 처음이라고 IBS는 설명했다. 이번 연구 중 촬영한 이미지는 지난해 IBS가 개최한 과학·예술 융합전시 'IBS Art in Science'에서 '소리 붓으로 그린 그림'이라는 작품으로 소개됐다. 김기문 단장은 "동화 '피리 부는 사나이'에서 소리로 쥐의 움직임을 통제한 것처럼 연구팀은 소리를 이용해 분자의 거동을 조절했다"며 "화학반응과 유체역학을 접목해 발견한 새로운 현상으로 소리를 이용한 다양한 화학반응 조절 등 후속 연구를 할 계획"이라고 말했다. 성과를 담은 논문은 이날 국제 학술지 네이처 케미스트리(Nature Chemistry)에 실렸다.
2020.08.11 00:35:10
"꿈 많이 꾸는 '렘수면', 폭식 등 섭식 장애도 관여"
렘수면(REM sleep)은 빠른 안구 움직임이 관찰되는 수면 단계로, 하룻밤 자는 동안 보통 5~7차례 나타난다. 분명히 잠을 자는데도 뇌파는 각성 상태와 비슷해 '역설수면(paradoxial sleep)'으로 지칭하기도 한다. 꿈을 많이 꾸는 것으로 알려진 렘수면이 인간 등 동물의 섭식 행동 조절에도 관여한다는 연구 결과가 나왔다. 실제로 렘수면 중인 생쥐의 간뇌 시상하부 뉴런(신경세포)을 억제하면 잠에서 깼을 때 먹이를 덜 먹었다. 스위스 베른대의 안토이네 아다만티디스 교수팀은 최근 미국 국립과학원회보(PNAS)에 관련 논문을 발표했다. 이 대학은 8일 온라인(www.eurekalert.org)에 논문 개요를 공개했다. 보통 렘수면 단계에선 기억과 감정 조절에 관여하는 뇌 영역이 강하게 흥분한다. 포유류의 진화 과정에서 잘 보존된 외측 시상하부(lateral hypothalamus)도 그런 영역 중 하나다. 각성 상태의 외측 시상하부 뉴런은 식욕과 음식물 섭취를 전체적으로 통제한다. 아울러 자극받은 행동이나 중독 등의 제어에도 관여한다. 연구팀은, 깨어 있는 생쥐에게 먹이를 먹으라고 지시하는 외측 시상하부 뉴런의 활성 패턴이 렘수면 때도 나타난다는 걸 발견했다. 그래서 광유전학 기술로 생쥐의 렘수면 단계에서 이 패턴이 생기지 않게 조작했더니 잠에서 깼을 때 먹는 양이 줄었다. 놀랍게도 이렇게 렘수면 뇌파 패턴을 조작한 효과는 지속해서 강하게 나타났다. 논문의 제1 저자인 루카스 외슈 박사과정 연구원은 "이런 활성 패턴 변화는 나흘 밤을 잔 뒤에도 측정할 수 있었다"라면서 "렘수면 단계에서 시상하부 신경회로의 전기적 활성이, 포유류의 섭식 행동을 안정적으로 유지하는 데 필요하다는 걸 보여준다"라고 말했다. 이 연구는 또한 너무 많이 먹거나 적게 먹는 걸 피하려면 수면의 양 못지않게 질도 주의해야 한다는 시사한다. 특히 불규칙한 근무 등으로 '사회적 시차증(social jet-lag)'이 심해지는 요즘 같은 환경에선 더욱 수면의 질에 관심을 가져야 한다고 연구팀은 조언한다. 이 발견이 섭식 장애를 치료하는 새로운 접근법이 될 거라는 기대감도 물론 있다. 아울러 인간의 동기 부여나 중독 증세와의 연관성도 주목된다. 하지만 아다만티디스 교수는 "연관된 신경회로와 수면 단계 그리고 아직 베일에 싸여 있는 미지의 요인 등을 정확히 밝혀내는 게 관건"이라고 말했다.
2020.08.08 10:38:18
유니스트, ‘고래상어’ 게놈 해독... 노화 비밀 푸는 실마리 찾아
유니스트, ‘고래상어’ 게놈 해독... 노화 비밀 푸는 실마리 찾아
유니스트(UNIST·울산과학연구원) 연구진이 가장 큰 물고기이자 멸종위기종인 ‘고래상어’의 유전체를 해독해 공개했다. 분석결과 유전자의 길이와 수명이 상관관계가 있는 것으로 드러나 인간의 노화나 진화의 비밀을 푸는 실마리가 될 것으로 보인다. 유니스트 게놈산업기술센터는 하버드와 서울대, 제주대, ㈜클리노믹스 등과의 공동연구를 통해 고래상어 게놈(유전체)을 해독해 조립, 분석한 결과를 세계적인 학술지인 미국국립과학원회보(PNAS)에 발표했다고 5일 밝혔다. 연구팀은 한국 아쿠아플라넷 제주에서 제공한 고래상어 샘플로부터 완성한 고래상어 표준 게놈(생물종 대표 유전체 지도)을 84개 생물의 전장 게놈(전체 유전체) 정보와 대조했다. 그 결과 고래상어의 ‘인트론’의 길이가 다른 생물에 비해 긴 것을 확인했다. 인트론은 유전자 중 단백질 합성에 관여하지 않는 부분이지만, 수명과 연관있는 기초대사량과 관련이 있다. 고래상어의 평균 길이는 20m, 무게는 42t이다. 수명도 길다. 가장 오래 산 고래상어는 수명이 약 100년에 이른다. 일반적으로 몸집이 큰 생물은 열 손실을 최소화할 수 있어 수명이 길다고 알려져 있지만, 고래상어의 장수원인은 정확히 밝혀지지 않았다. 연구팀은 게놈 대조를 통해 인트론의 새로운 기능 중 일부가 노화와 관련이 있는 것으로 보고 있다. 연구팀은 “고래상어 유전자에는 길이 가 긴 인트론에서 특별한 기능을 담고 있을 것으로 예상되는 염기서열의 반복이 다른 생물에 비해 확연히 많았다”며 아직 밝혀지지 않은 인트론의 기능 중 노화에 영향을 미치는 기능이 있을 것으로 예상한다”고 설명했다. 연구팀은 고래상어의 표준 게놈도 구축했다. 게놈해독을 통해 얻은 수십억개의 짧은 단위의 염기서열을 새롭게 조립해 32억개 염기쌍을 가지는 고래상어 표준 게놈 지도를 쌓았다. 또 고래상어의 신경 관련 유전자들이 다른 유전자 길이보다 길다는 사실도 밝혀냈다. 박종화 유니스트 생명과학부 교수는 “이번 고래상어 게놈 분석 결과는 고래상어 진화 연구를 넘어 인간을 포함한 다양한 생물종의 노화연구에 매우 중요한 연구 단서가 될 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구는 미국 하버드대 조지 처지(George M. Church) 교수, 뉴멕시코 대학교 제레미 에드워드(Jeremy S. Edwards) 교수가 교신저자로 참여했다. 울산=이보람 기자 boram@segye.com
2020.08.06 03:00:00
카이스트 연구진, 초고속 대용량 정보저장 장치 개발
카이스트 연구진, 초고속 대용량 정보저장 장치 개발
데이터(DB)의 초고속·대용량 처리에 적합한 정보저장장치인 ‘NVMe(Non Volatile Memory express. 비휘발성 메모리 익스프레스’ 컨트롤러를 차세대 메모리 개발에 적합하도록 성능을 대폭 향상시킨 차세대 컨트롤러 기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다. 연구진은 이 기술을 국내·외 대학과 연구소에 무상으로 공개키로 했다. 카이스트(KAIST) 전기및전자공학부 정명수(사진) 교수 연구팀(컴퓨터 아키텍처 및 메모리 시스템 연구실)은 ‘SSD’의 데이터 병렬 입출력 처리를 순수 하드웨어로 구현한 차세대 NVMe 컨트롤러 ‘OpenExpress’를 개발하는 데 성공했다고 4일 밝혔다. SSD(Solid State Drive)란 하드디스크(HDD)와 달리 반도체를 이용해 데이터를 저장하는 장치로, 빠른 속도로 데이터의 읽기와 쓰기가 가능하고 발열과 소음도 적지만 비싼 가격이 단점으로 꼽힌다. 빠른 입출력 장치에 특화된 NVMe 인터페이스 기술은 HDD용으로 설계된 기존의 SATA(Serial ATA) 규격이 SSD에서 제대로 성능을 발휘하지 못하자 이를 대체하기 위해 개발됐다. NVMe는 SSD 성능을 최대한 활용할 수 있도록 개발된 초고속 데이터 전송규격으로 자리를 잡았으며 현재 다양한 플래시 기반 저장장치에 적용되고 있다. 이에따라 전세계 ICT 분야의 주요 기업들은 NVMe를 사용하는 데 필요한 하드웨어 NVMe 컨트롤러 관련 지식 재산권(IP) 확보를 위해 막대한 비용을 투자해 독자적인 개발에 나서고 있다. 하지만 해당 IP는 외부에 공개가 되지 않아 대학이나 연구소 등에서 이를 연구목적으로 사용하기에는 어려움이 많다. 미국 실리콘밸리에 있는 소수의 벤처기업이 자체적으로 개발한 IP를 일부 제공하지만 한 달에 약 4000만 원의 이용료를 내야 한다. 또 IP 수정을 위한 단일 사용 소스 코드를 받기 위해서는 복사본 당 약 1억 원을 지급해야 하는 등 막대한 비용지출이 필요하다. 문제해결을 위해 정 교수팀은 자유롭게 수정이 가능한 하드웨어 NVMe 컨트롤러 IP인 ‘OpenExpress’를 개발하고 이를 무상으로 공개했다. 이 공개용 컨트롤러는 수십 개 이상의 하드웨어 기본 IP들과 여러 핵심 NVMe IP 코어로 구성돼 있다. 정 교수팀은 실제 성능평가를 위해 ‘OpenExpress’를 이용한 NVMe 하드웨어 컨트롤러를 시제품으로 제작하고, OpenExpress에서 제공되는 모든 로직은 높은 주파수에서 동작하도록 설계했다. ‘OpenExpress’를 이용해 개발한 FPGA 스토리지 카드 시제품은 최대 7GB/s의 대역폭을 지원한다. 따라서 초고속 차세대 메모리 등의 연구에 적합하며, 다양한 스토리지 서버 작업 부하를 비교한 테스트에서도 인텔의 새로운 고성능 저장장치인 옵테인 SSD보다 76% 높은 대역폭과 68% 낮은 입출력 지연시간을 보였다. 사용자의 필요에 따라 실리콘 장치 합성을 하게 되면 훨씬 더 높은 성능을 도출할 수 있을 것으로 예상된다. 정 교수는 “이번 연구성과를 공개했기 때문에 기존 SSD 기술을 이끄는 몇몇 세계 최고 기업들만이 갖고 있던 컨트롤러를 대학과 연구소에서도 이젠 무상 사용이 가능하다”면서 “초고속 차세대 메모리 등 저장장치 시스템의 연구를 위한 초석을 다졌다는 점에서 의미가 있다”고 말했다. 관련 논문은 지난달 18일 열린 시스템 분야 최우수 학술대회인 ‘The USENIX Annual Technical Conference (ATC), 2020’에서 발표됐다. 아시아권 단일저자가 작성한 논문이 USENIX ATC 학술대회에 채택된 것은 해당 학술대회가 시작된 1993년 이후 처음이다. 대전=임정재 기자 jjim61@segye.com
2020.08.05 03:00:00
"유전자 검사로 영아 뇌전증 '원인' 진단 가능"
소량의 혈액을 이용한 유전자 검사로 영아 뇌전증(간질)을 유발하는 원인 유전자를 진단할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 삼성서울병원 소아청소년과 이지원·이지훈 교수 연구팀은 뇌 자기공명영상(MRI) 검사 결과가 정상으로 나온 2세 이하 영아 뇌전증 환자 116명을 대상으로 유전자 검사를 해서 이런 사실을 확인했다고 3일 밝혔다. 뇌전증은 다양한 원인으로 발병하는 신경학적 질환이어서 발병 원인을 찾아야만 개인에 맞는 치료 방식을 정할 수 있다. 일부 소아 환자는 뇌 MRI 검사 결과가 정상인데도 뇌전증이 발병하는 경우도 있어 원인을 밝히기 위한 진단 방법이 필요하다. 연구팀은 영아 뇌전증 환자 116명에게서 소량의 혈액(3㏄)을 채혈한 뒤 차세대 염기서열 분석법을 이용한 유전자 검사로 다수의 유전자를 한 번에 검사했다. 이들은 모두 뇌 MRI 검사 결과가 정상이어서 뇌전증 발병 원인을 파악하기 힘든 환자들이다. 연구 결과 환자의 뇌전증 발병 나이에 따라 유전자 검사로 원인 유전자를 찾을 수 있는 확률이 달라졌다. 발병 나이가 어릴수록 유전자 검사로 뇌전증 원인 유전자를 찾아낼 확률이 높았다. 발병 나이를 기준으로 2세 이하 환자는 34.5%(40/116명), 1세 이하는 39.6%(40/101명)에서 뇌전증 원인 유전자를 찾았다. 생후 6개월 이전에 뇌전증이 발병한 영아 환자는 50%(36/72명)에서 원인 유전자를 찾을 수 있었다. 과거에는 뇌전증 환자의 뇌 MRI가 정상인 경우에는 원인을 찾지 못한 채 '원인 미상'의 뇌전증으로 진단하고 일반적인 약물치료를 하도록 했으나, 이번 연구로 원인 유전자 변이에 따른 적절한 약물을 선택할 수 있게 됐다. 이지훈 교수는 "뇌전증 원인 유전자를 밝혀내면 치료 약물을 선택하는 데 결정적인 도움을 줄 수 있다"며 "그뿐만 아니라 성장하면서 어떠한 예후를 갖게 될지도 어느 정도 예상할 수 있다"고 말했다. 연구 결과는 국제학술지(Molecular Genetics & Genomic Medicine) 온라인판에 게재됐다.
2020.08.03 10:16:40
비알코올성 지방간 임신부, 고혈압 발생 위험↑
비알코올성 지방간 임신부, 고혈압 발생 위험↑
비알코올성 지방간을 가진 임신부는 고혈압이 발생할 위험이 높다는 연구 결과가 나왔다. 서울대병원 산부인과 박중신·정영미·이승미, 보라매병원 김원 신수, 김병재·김선민 교수, 인천서울여성병원 공동 연구팀은 비알코올성 지방간 임신부의 임신 관련 고혈압 발병 위험도 연구결과를 3일 발표했다. 그간 심혈관계 질환, 당뇨, 고혈압 및 대사증후군의 독립적인 위험인자는 연구가 많았으나 임신 여성의 비알코올성 지방간 질환 연구는 부족했다. 연구팀이 2014~2017년 877명의 임신부를 관찰한 결과 임신 10-14주 비알코올성 지방간으로 진단된 여성은 임신 20주 이후 고혈압 발생 위험도가 높았다. 지방간 1등급의 경우 임신 관련 고혈압 위험도가 2.9%로 상승했다. 2등급과 3등급 환자는 각각 11.5%, 22.2%씩 위험성이 상승하는 것이 확인됐다. 혈압이 140/90mmHg 이상으로 높은 임신부들에게서는 혈액에서 단백질 셀레노프로테인P의 농도가 증가했다. 비알코올성 지방간과 고혈압은 독립적 위험인자지만 셀레노프로테인P는 이 둘과 모두 연관성이 있다. 연구팀은 셀레노프로테인P가 이들을 연결 짓는 체내 물질로 보인다고 추정했다. 임신 관련 고혈압을 가진 여성은 정상과 비교했을 때 약 2주 일찍 분만했고, 아기는 평균 260g 체중이 적었다. 앞서 서울대병원 연구팀은 임신 중 비알코올성 지방간과 임신성 당뇨병, 거대아 분만과의 연관성을 밝혔고 이번에 임신 관련 고혈압 발생과의 연관성까지 추가로 찾아냈다. 박중신 교수는 “그 동안 잘 알려져 있지 않던 임신부 비알코올성 지방간의 임상적 중요성을 모두 밝혔다"며 "향후 초기에 비알코올성 지방간이 발견될 경우 고위험 임신으로 간주해 보다 면밀한 산전 진찰이 필요할 것"이라고 강조했다. 이번 연구결과는 간 질환 관련 국제 학술지 '리버인터내셔널'(Liver International) 최근호에 게재됐다.
2020.08.03 10:01:48
카이스트, 화학적 반응 선택적으로 유도하는 신개념 촉매 개발
카이스트, 화학적 반응 선택적으로 유도하는 신개념 촉매 개발
생체 내 단백질 촉매인 효소를 모방해 원하는 화학반응만 선택적으로 유도하는 신개념의 산업용 촉매가 국내 연구진에 의해 처음 개발됐다. 카이스트(KAIST) 최민기(생명화학공학과)·김형준(화학과) 교수 공동연구팀은 실생활에 흔히 쓰이는 플라스틱, 비닐 등의 재료인 화학 원료를 만들 때 자연계 효소와 동일한 원리로 반응물을 선택적으로 전환할 수 있는 고성능 산업용 촉매 개발에 성공했다고 30일 밝혔다. 한정된 자원을 효율적으로 이용하려면 다양한 화학반응 경로 중 목표하는 반응물을 원하는 생성물로 선택적으로 전환해줄 촉매를 디자인하는 것이 매우 중요하다. 지구상에 존재하는 촉매 중 가장 효율이 좋은 촉매는 자연계 및 우리 몸 등에 존재하는 ‘효소’다. 반면 현재 석유화학 산업에서 이용되는 촉매들은 열화학적 안정성이 뛰어난 반면 금속 표면에 모든 반응물이 흡착되기 쉬워 특정 반응물만을 선택적으로 전환하기에는 한계가 있다. 공동연구팀은 이번 연구에서 단백질과 같이 부드럽고 유동성이 있으면서도 매우 높은 열화학적 안정성을 지닌 ‘폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide, PPS)’라는 엔지니어링 플라스틱 물질을 이용해 고분자 막이 금속촉매 활성점을 감싼 형태의 신개념 촉매를 세계 최초로 개발했다. PPS는 내열성과 내화학성이 매우 뛰어나 자동차나 항공우주 산업 등에서 많이 사용되는 상용 고분자다. 연구팀은 이 새로운 촉매를 이용해 석유화학의 에틸렌 생산 공정 중 매우 중요한 아세틸렌 수소화 반응에 적용하는 데 성공했다. 석유화학 산업의 원료의 90% 이상을 차지하는 나프타는 나프타분해시설(NCC)을 통해 에틸렌 및 기타 기초유분으로 생산되고있다. 이 에틸렌에는 미량의 아세틸렌이 불순물로 함께 포함돼 있고 아세틸렌은 추후 에틸렌을 이용해 화학제품을 만드는 데 매우 치명적이므로 수소화 반응으로 제거해 주는 공정을 반드시 거쳐야 한다. 하지만 이 공정은 99% 이상 에틸렌은 건들지 않으면서도, 1% 미만의 아세틸렌만 선택적으로 전환해야 하는 난제가 존재해왔다. 연구팀은 새로 개발한 촉매를 이 공정에 적용한 결과 1% 미만의 아세틸렌이 금속 입자를 둘러싸고 있는 고분자막을 투과해 쉽게 전환되는 결과를 얻었다. 대신 99% 이상의 에틸렌은 고분자막에 가로막혀 촉매 반응이 진행되지 않아 기존 팔라듐(Pd) 촉매와 비교할 때 선택도는 2배 이상, 안정성은 10배 이상 증가했다. 최민기 교수는 “자연계의 효소를 모방해 원하는 반응물만 선택적으로 전환하면서 안정성을 갖는 촉매 설계 방법은 세계적으로 새로운 개념”이라면서 “다양한 화학반응에 폭넓게 응용될 수 있을 것”으로 전망했다. 카이스트 생명화학공학과 이송현, 신승재 박사과정이 공동 제1 저자로 참여한 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’ 이달 8일자 온라인판에 게재됐다. 대전=임정재 기자 jjim61@segye.com
2020.07.31 03:00:00
"코로나19 바이러스, 세포가 못 알아보게 변신"
코로나19 바이러스는 세포 속으로 침투하기에 앞서 세포가 알아보지 못하도록 변신한다는 연구 결과가 나왔다. 미국 텍사스대학 보건 서비스센터(Health Service Center)의 요게시 굽타 구조생물학 교수 연구팀은 코로나19 바이러스는 자신의 RNA가 외부에서 들어온 것이 아니고 세포 자체 RNA의 일부인 것처럼 속이기 위해 자신의 전령RNA 캡(messenger RNA cap)을 변형시킨다는 연구 결과를 발표했다고 사이언스 데일리가 25일 보도했다. 코로나19 바이러스는 스스로가 만드는 효소(nsp16)의 구조를 분석한 결과 세포에 침투하기 전 이 효소를 이용해 전령 RNA 캡을 수정한다는 사실이 확인됐다고 연구팀은 밝혔다. 전령 RNA는 유전암호를 단백질 생산 공장(리보솜)으로 전달하는 역할을 수행한다. 연구팀은 이 효소가 코로나19 바이러스가 스스로를 복제하는 데 필요하다는 사실을 알아냈다. 또 효소 표면에 움푹 들어간 구멍(pocket)이 있으며 이것이 효소의 활동을 억제하는 데 활용할 수 있는 표적이라는 사실도 밝혀졌다. 따라서 이 효소의 3차원 구조를 해독해 내면 코로나19 감염을 차단할 수 있는 항바이러스제의 설계가 가능할 것이라고 연구팀은 설명했다. 즉 이 효소가 전령 RNA 캡을 변형시키지 못하게 만드는 소분자(약물)를 만들어 투여하면 면역체계가 코로나19 바이러스를 외부 물질로 인식하고 공격할 수 있게 된다는 것이다. 이 연구 결과는 영국의 과학 전문지 '네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications) 최신호(7월 24일 자)에 발표됐다.
2020.07.27 09:23:46
"10대, 코로나19 전파력 성인만큼 강해"
10대의 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 전파력이 성인만큼 강하다는 연구 결과가 나왔다. 미국 일간 뉴욕타임스(NYT)는 18일(현지시간) 갑론을박이 오가고 있는 학교 재개방 정책에 실마리를 제공해줄 한국의 연구 결과가 나왔다며 이같이 보도했다. 이 연구에는 박영준 중앙방역대책본부 역학조사팀장과 정은경 중앙방역대책본부장 등이 참여했다. 연구진은 한국에서 첫 코로나19 확진자가 나온 지난 1월 20일부터 3월 27일까지 가구내 첫 확진자로 보고된 코로나19 확진자 5천706명을 대상으로 역학조사를 벌였다. 이들과 접촉한 것으로 드러난 가구원과 가구밖 유증상자 5만9천73명을 대상으로 코로나19 전파 여부를 조사했다. 분석 기간 한국 학교들은 개학을 연기한 상태였다. 이들은 표본을 연령별로(0∼9세, 10∼19세, …, 70∼79세, 80세 이상) 나눠 분석을 진행했다. 분석 결과 코로나19 전파율은 10∼19세에서 가장 높았으며 0∼9세에서 가장 낮았다. 0∼9세 아이들의 코로나19 전파율은 이들의 호흡량이 적고 키가 작기 때문으로 나타났다. 반면 10∼19세 아이들은 신체적으로는 성인만큼 성장했지만, 아직 비위생적인 습관을 갖고 있어 코로나19를 전파하기 쉬운 것으로 드러났다고 NYT는 전했다. 하버드대 국제보건연구소(GHI) 아시시 자 소장은 이번 연구 결과가 "선행 연구와는 다르게 충분히 많은 사례를 체계적으로 다뤘으며 신중하게 접근한 것"이라며 "현재까지 발표된 연구 결과 중 가장 훌륭하다"고 평가했다. 또 미네소타대 전염병연구정책센터의 마이클 오스터홀름 소장은 "이 연구 결과는 학교를 재개방할 경우 코로나19 확진자가 늘어날 수 있음을 보여준다"고 지적했다. 다만 연구진이 인정한 것처럼 이 연구는 가구밖 무증상 감염자를 분석하지 않았으며, 한 가구에서 처음으로 코로나19에 확진된 사람이 코로나바이러스를 전파한 당사자가 아닐 수 있다는 점에서 한계를 지닌다.
2020.07.19 14:40:14