척척박사 연구소

척척박사 연구소과학이야기제목별로 보기해설이 있는 과학

해설이 있는 과학

최신 소식 속에 담긴 다양한 과학정보에 대한 해설입니다.

친환경 시대 맞춰 청정 화력발전소 나온다

파킨슨병 일으키는 새로운 과정 발견해


‘더사이언스’는 한 주간의 세계 주요 학술소식을 모은 ‘표지로 읽는 한 주의 과학’을 연재합니다. 세계적인 과학저널 ‘사이언스’와 ‘네이처’, ‘셀’에 한 주간 발표된 표지 논문을 재미있는 설명을 덧붙여 소개합니다. 매주 과학계의 전문가들이 가장 엄선한 저널의 표지는 학술적 의미와 함께 여러분을 심미의 세계로 이끌 것입니다.

이번 주 주제는 ‘이산화탄소를 땅 속에 저장하는 방법’ ‘감기바이러스 유전자 지도 해석’ ‘면역반응을 피하는 바이러스’를 담은 표지사진 세 장입니다. 또한 세포 안에 저장된 지방을 없애는 새로운 과정과 잠 잘 때와 깨어있을 때 달라지는 신경세포 등을 살펴봤습니다.



● 이산화탄소 제로 화력발전소 만드는 방법?


지구온난화에 대한 경각심이 높아지고 있다. 최근엔 대기 중에 배출된 이산화탄소를 땅 속에 저장하려는 연구가 진행 중이다. 화력발전소가 배출한 이산화탄소를 모아 땅 속에 저장해 ‘이산화탄소 제로’ 화력발전소를 만든다는 것도 그 중 하나. 그러나 땅 속에 주입된 이산화탄소가 어떻게 저장되는지에 대해서는 크게 알려진 바가 없었다.

‘네이처’ 2일자는 영국, 중국, 유럽 등 다국적 연구진이 4200백만~1만 년 전에 만들어진 북아메리카지역 9개 가스유전을 컴퓨터 시뮬레이션으로 분석한 연구결과를 표지논문으로 소개했다. 그 결과 가스유전에 있는 이산화탄소 중 82%가 지하수에 녹고, 나머지 18%는 암석에 있는 미네랄과 반응해 탄산염으로 변한다는 것을 발견했다. 연구진은 “땅 속에 있는 이산화탄소가 지하수에 녹으면서 안전하게 저장된다는 사실을 확인했다”고 밝혔다.



네이처 표지사진. 사진제공 네이처

세포 안에 저장된 지방을 없애는 미국 연구진의 연구결과도 이번호에 소개됐다. 세포 내에서 작은 물방울 형태로 저장되는 지방은 격렬히 운동을 할 땐 분해돼 에너지원으로 쓰인다. 하지만 과하게 음식을 먹었을 경우 지방 방울이 커져 세포기능을 떨어뜨린다. 연구진은 동물의 간에서 ‘리소좀’이 지방 방울을 분해한다는 사실을 발견했다. 지금까지 리소좀은 세포 안으로 침입한 세균을 제거하는 것으로 알려졌다. 연구진은 “리소좀이 지방 방울을 분해하는 과정을 알아내면 비만을 치료할 수 있을 것”이라고 설명했다.

찰스 다윈이 진화론의 아이디어를 얻은 갈라파고스 군도에 관한 연구결과도 소개됐다. 갈라파고스 군도 밑 맨틀의 온도가 백악기 때(1560~1620도)보다 120도 정도 떨어졌다는 것. 연구진은 갈라파고스 군도를 포함해 카리브해 전역에 있는 화산섬의 암석들을 조사해 이런 결과를 얻었다. 지구 내부를 구성하는 물질 중 무거운 암석으로 이뤄진 맨틀을 연구하는데 도움이 될 전망이다.





● 컴퓨터 과학자 만들 수 있을까


사이언스’ 3일자는 ‘리노바이러스’를 표지로 꼽았다. 리노바이러스는 감기바이러스 100여 종 중 가장 발병률이 높아 어른 감기원인의 15~40%를 차지하는 것으로 알려졌다. 주 증상은 코감기다. 미국 연구진은 리노바이러스의 유전자 서열과 구조를 분석했다. 사진에서 빨강, 파랑, 노랑으로 표시된 부분은 단백질로 유전정보를 담고 있는 DNA를 감싸고 있다.

사이언스는 물리학 법칙을 스스로 생각하는 컴퓨터 프로그램 ‘아담’도 소개했다. 영국 연구진은 아담이 두 개의 추가 좌우로 흔들리는 운동을 컴퓨터가 정확히 계산했다고 밝혔다. 이는 아담에 물리학, 운동학, 기하학의 공식을 입력하지 않은 상태에서 나온 결과다. 연구진은 “프로그램이 좀 더 정밀해진다면 인공지능을 갖춘 컴퓨터 과학자와 인간이 함께 실험실에서 연구할 날도 멀지 않았다”며 “세세한 작업이 필요한 DNA 분석 등을 컴퓨터 과학자가 한다면 연구에 도움이 클 것”이라 기대했다.




사이언스 표지사진. 사진제공 사이언스



잘 때와 깨어 있을 때에 따라 시냅스의 크기가 달라진다는 연구결과도 소개됐다. 시냅스는 각 신경세포를 이어주고 신호를 전달한다. 미국 연구진은 초파리 320마리가 담긴 실험 상자를 계속 흔들어 초파리가 24시간 이상 잠들지 못하도록 한 뒤, 레이저 망원경을 이용해 초파리 뇌를 관찰했다. 그 결과 빛의 유무에 상관없이 파리가 깨어있을 때 시냅스가 커지는 것으로 나타났다. 연구진은 “깨어있는 동안 기억을 하고 새로운 환경에 적응을 하려면 신경세포의 사용이 많아지기 때문”이라고 설명했다.

사이언스는 이밖에도 식물 면역반응에 대한 실험결과도 소개했다. 미국 연구진은 애기장대에 세균이 침입하면 ‘아젤라익산’이란 물질이 ‘A11’ 단백질을 만든다는 사실을 발견했다. 이 단백질은 세균을 제거하는 살리실산의 생산을 돕는 것으로 나타났다.




● 가면을 쓴 세균 잡지 못하는 항체


‘셀’ 3일자는 표지로 면역반응을 꼽았다. 우리 몸에서 일어나는 면역반응은 세균(항원) 표면을 백혈구 같은 항체가 인식해 몸에 침입한 세균을 제거한다. 하지만 특정 세균은 항체가 인식하지 못하도록 표면을 계속 바꾸는 ‘VSG’ 유전자를 갖고 있다. 미국, 일본, 중국 다국적 연구진은 ‘tbRAP1’ 유전자가 VSG 기능에 관련 있다는 것을 알아냈다.

셀은 손발이 떨리고 관절이 굳어지는 파킨슨병과 근육이 점차 뻣뻣해지고 심한 우울증을 앓게 되는 헌팅턴병에 대한 연구결과도 소개했다. 미국 연구진은 ‘Nurr1’유전자가 감소하면 신경세포를 죽여 파킨슨병을 일이크는 물질이 생산된다는 것을 확인했다. 헌팅턴 병을 일으키는 돌연변이 단백질 ‘헌팅틴’이 단백질 변형을 일으키는 효소와 상호작용한다는 사실도 발견됐다.

 

 

 
변태섭 동아사이언스 기자 xrockism@donga.com

셀 표지사진. 사진제공 셀

내과학상자담기  E-MAIL 프린트 카카오스토리 트위터 페이스북 RSS

나도 한마디 1개의 댓글이 있습니다.

등록하기

목록


내 당근 보러가기

내 뱃지 보러가기

TOP