‘신생아 배앓이’의 원인은 장내 박테리아 성분이상일 수 있습니다

‘신생아 배앓이’라고도 불리는 ‘영아산통(infantile colic)’은 갓 태어난 아기들이 3 시간 이상의 긴 시간 동안 숨이 넘어갈 듯 심하게 우는 것을 이야기합니다. 이 증상은 특정 아기들에게만 나타났으며 원인은 아직 밝혀지지 않았었습니다. 새롭게 발표된 한 연구는 이 증상의 원인이 장내에 존재하는 박테리아의 성분이상일 수 있다는 내용을 발표했습니다.

14일 ”소아학지(Journal Pediatrics)”에는 네덜란드 라드부드대학(Radboud University) 연구원들이 영아산통을 가진 12명의 신생아와 그렇지 않은 12명의 신생아를 조사한 연구결과가 발표되었습니다. 그들은 1,000종 이상의 박테리아를 구별해 낼 수 있는 DNA 서열분석기술(sequencing technology)을 이용해 신생아들의 대변을 출생후부터 100일이 될 때까지 분석했습니다.

“영아산통이 있는 신생아의 경우 프로테오박테리아(Proteobacteria)를 더 많이 가지고 있었습니다. 이 박테리아는 가스를 만들어내는 것으로 알려져 있고, 이 때문에 아기는 고통받는 것일 수 있습니다.”

영아산통이 있는 아기들은 항염증 및 통증완화 작용을 하는 비피도박테리아(bifidobacteria)와 락토바실리(lactobacilli) 역시 덜 가지고 있었습니다.

마이애미 아동병원의 의사 윌리암 뮈노는 이번 발견이 영아산통의 원인 하나를 밝혔을 수 있다고 말하며, 실제 영아산통에는 더 많은 원인들이 있을 것이라는 의견을 덧붙였습니다.

“어떤 신생아들은 위식도역류(gastric reflux), 가슴앓이(heartburn)등으로 인해 영아산통을 겪기도 합니다.”

(LiveScience)

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중국 회사 BGI-Shenzhen, 미국 DNA 회사 인수 허가 받아

미국 해외투자 위원회(Committee on Foreign Investment)는 중국 회사 BGI-Shenzhen의 미국 DNA 관련 회사 Complete Genomics 인수를 허가했습니다. 일부 과학자와 정치인들, 그리고 업계 관계자들은 중국계 회사가 미국 DNA 염기 서열(sequencing) 관련 회사를 인수할 경우 미국의 국가 안보에 위협이 될 수 있다는 우려를 갖고 있습니다. DNA 염기서열과 관련된 기술은 신약 개발이나 질병 진단, 그리고 곡물 생산성 향상에 핵심적인 부분을 차지하고 있습니다. 1억 1천 760만 달러의 이번 인수합병은 유전자 관련 분야에서 일어나는 변화를 반영하고 있습니다. 10년 전 ‘인간 게놈 프로젝트(Human Genome Project)’는 다양한 국가의 과학자들이 협력해서 인간 유전자에 대한 청사진을 풀어내려는 시도였고, 중국의 BGI도 이 프로젝트에 참여했습니다. 하지만 DNA 염기서열 기술이 중요한 산업으로 부상하고 바이오테크 산업이 각 국가의 핵심적인 분야가 되면서 국가간의 경쟁과 민족주의가 회사들 간의 인수합병을 종종 가로막고 있습니다. 업계 선두주자인 미국의 Illumina는 BGI의 Complete Genomics 인수에 대한 우려를 표하면서 BGI가 제시한 금액보다 15%나 높은 금액을 Complete Genomics에게 제시했지만 Complete Genomics는 Illumina와의 합병은 반독점 규정(anti-trust)에 위배된다는 이유로 이를 거절했습니다. Illumina는 워싱턴 로비스트를 고용해 미 의회에 이번 인수를 막아야 한다는 의견을 강력히 피력하기도 했습니다. (NYT)

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53년전의 사건을 해결하기 위해 “인 콜드 블러드” 범인들의 유해를 다시 발굴하다

무라카미 하루키가 좋아했던 작가인 트루먼 카포티의 대표작 “인 콜드 블러드(In cold blood)”는 실제로 일어났던 살인사건을 다룬 소설입니다. 1959년 클러터 가족을 무참히 살해하고 도주하다 잡힌 리처드 히콕과 페리 스미스는 6년 뒤 교수형을 당했습니다.

이들의 도주 경로에서 일어난 또 다른 일가족 살인사건인 워커 가족의 살인사건은 그 수법의 유사성에도 불구하고 증거의 부족으로 인해 그동안 진범이 밝혀지지 않았습니다.

워커가족은 모두 총에 맞아 사망했으며 워커 부인은 강간 당한 흔적이 있었습니다. 사건현장으로부터 10마일 떨어진 도시 사라소타의 백화점에서 히콕과 스미스가 물건을 산 증거는 있었으나 다른 증거는 당시에 밝혀지지 않았습니다.

지난 19일, 캔자스 수사국의 카일 스미스는 이 사건의 진범을 밝히기 위해 히콕과 스미스의 유해를 발굴하여 그들의 골수로부터 DNA 샘플을 구했습니다.

“워커 부인의 속옷에 남은 정액과 이 히콕과 스미스의 DNA를 비교할 예정입니다.”

“20여 년 전 DNA 지문이 처음 밝혀졌을 때 이를 이용해 진범을 밝히려고 했으나 당시의 기술로는 불가능했습니다. 오늘날의 DNA 기술은 더 작고 손상된 샘플에서도 신뢰할 만한 결과를 얻어낼 수 있습니다.”

(LiveScience)

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DNA 이중나선의 사진에 대한 언론의 보도

지난 22일 나노레터지에는 DNA 7가닥을 실리콘 기둥에 걸치게 하여 투과전자현미경(TEM)으로 찍은 연구와 사진이 실렸습니다. 이 사진에는 DNA의 나선모양이 부분적으로 드러나 있었고 사이언티픽 아메리칸, 뉴 사이언티스트 등의 여러 언론은 “최초로 DNA 이중나선의 모습이 사진에 담겼으며, 이 새로운 영상 기술은 DNA가 단백질 및 RNA와 상호작용하는 모습을 눈으로 볼 수 있게 할 것이다”라는 기사를 실었습니다.

그러나 가디언의 스티븐 커리는 위의 기사들에 오류가 있음을 지적했습니다.

“여러 언론들이 처음으로 DNA의 사진을 찍었다고 이야기합니다. 그러나 이는 사실이 아닙니다. 간단하게 “electron micrograph DNA”를 구글에 검색해보면 DNA를 찍은 수많은 전자현미경 사진이 나옵니다. 이번 연구는 그들이 DNA를 실리콘 기둥사이에 걸치고 수분을 완전히 증발시켜 고해상도의 사진을 얻었다는데 의의가 있습니다. 한편 어떤 언론은 이것이 하나의 DNA 가닥이라고 했으나 논문에는 이미 이것이 DNA 7가닥이 뭉쳐있다고 나와 있습니다. 또 언론에서는 앞으로 DNA의 상호작용 역시 눈으로 볼 수 있을 것이라고 이야기했지만, 이 사진이 수분을 증발시켜 얻은 것이고, 또 7가닥을 뭉쳐야만 끊어지지 않고 기둥 사이에 걸쳐지기 때문에 이 기술로는 그런 상호작용을 관찰하는 것은 거의 불가능합니다.”

“이미 60년전에 X-ray를 이용해 과학자들은 보다 자세한 DNA의 구조를 밝혀냈습니다. 이번 연구의 의의는 수학적인 해석이 필요한 X-ray 사진 대신 우리의 눈으로 그 모양을 직접 확인할 수 있게 만들었다는데 있습니다. 한편, 사진에 찍힌 톱니의 깊이는 그들의 제시한 모델보다 깊어 보이고, 이 부분은 추가적인 해석을 필요로 합니다.”

“결국 위의 작은 소동은 과학연구의 결과를 대중들에게 올바르게 전달하는 것이 얼마나 어려운지를 우리에게 알려주고 있습니다.”

(Guardian)

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쥬라기 공원이 불가능한 이유

세포가 죽게 되면, 효소는 DNA의 구성성분인 뉴클레오티드를 분해하기 시작하고 미생물은 세포를 썩게 만듭니다. 그러나 장기적으로 DNA는 수분에 의해 분해됩니다. 수분은 어느 곳에나 존재하기 때문에 우리는 DNA의 양이 절반으로 줄어드는 “반감기”를 생각할 수 있습니다. 이 값을 계산하기 위해서는, 같은 환경에서 보존된 충분히 많은 수의 뼈를 찾아야 했습니다. 코펜하겐 대학의 고생물 유전학자 모르텐 알렌토프트와 호주 머독 대학의 마이클 번스는 10일 수요일, “왕립학회보 B(Proceedings of the Royal Society B)”에 600년 ~ 8,000년 된 거대새 모아(Moa)의 다리뼈 158개를 분석한 후 DNA의 반감기는 521년이라는 결과를 발표했습니다.

“영하 5도에서 보존된 뼈의 경우 150만 년보다 더 오래된 동물은 충분한 DNA 정보를 얻어낼 수 없습니다.” 공룡이 멸망한 것은 6,500만 년 전의 일입니다.

“쥬라기 공원에서 나왔던 것과 같이 호박 속에 갇힌 벌레로부터 공룡의 DNA를 찾는다는 것은 거의 불가능한 일입니다.”

(Nature)

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굴(Oyster)의 유전자 분석결과

굴(Oyster)은 영양이 풍부하고 맛있습니다. 19일 네이처 지에는 굴에 대한 DNA 분석결과와 함께 이 연체동물이 생각보다 복잡하고 환경에 잘 적응했다는 사실이 발표되었습니다. 인간이 약 2만 개의 유전자를 가지고 있는데 반해 굴은 약 2만8천 개의 유전자를 가지고 있습니다. 그리고 이 중 8,654 개는 굴 또는 연체동물에 특화된 유전자입니다. 굴의 신비는 움직일 수 없는 그들이 어떻게 환경 변화가 극심한 바닷속에서 삶을 유지하는가 입니다. 굴은 태양에 노출될 경우 섭씨 49도까지 올라갑니다. 공기에 노출되었다가 다시 염도가 높은 바닷물에 잠깁니다. 세포를 열로부터 보호하는 단백질의 경우 사람은 17종류의 유전자, 멍게는 39종류의 유전자를 가진 데 반해 굴은 88종류의 유전자를 가지고 있습니다. (Scientific American)

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얼굴모양을 결정하는 유전자 발견

지금까지는 얼굴 모양에 관여하는 유전자에 대해 알려진 것은 없었습니다. 네덜란드 에라스무스  대학의 만프레드 케이저 교수는 10,000 명의 MRI 사진과 얼굴사진을 통해 주요부위의 길이와 간격을 측정하였고 이 자료와 사람들의 유전자 데이터를 이용해 5개의 관련 유전자를 찾았습니다. 이 결과는 PLOS One 에 발표되었습니다. “언젠가는 범죄현장의 남겨진 DNA 만으로 범인의 얼굴을 그릴 수 있게 될 겁니다” 아직은 얼굴을 묘사하기에는 부족합니다. 그러나 얼마 전 DNA로 머리카락과 눈동자의 색깔을 결정하는 방법이 발표됐고, 2010년에는 혈흔을 통해 연령을 추정(+/- 9살) 하는 방법이 발표되기도 했습니다. 과학범죄수사는 더욱 정확해질 예정입니다. (BBC)

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‘민영화’된 범죄수사의 한계

택시운전사 데이비드 버틀러 씨는 지난 8개월을 살인 용의자로 감옥에서 지냈습니다. 어느날 버틀러 씨를 찾아온 경찰은 그의 DNA 가 살인현장에서 발견되었다고 말했습니다. “내 삶은 그 뒤로 완전히 변했습니다”  버틀러는 수년 전 자신의 어머니 집에 강도가 들었을 때 수사에 도움을 주기 위해 경찰에 자신의 DNA 기록을 넘겨준 적이 있습니다. 이번 살인사건에서 발견된 DNA와 버틀러의 DNA는 부분적으로 일치했고, 전문가들은 그가 범인임을 확신할 수도 배제할 수도 없다는 판단을 내렸습니다. 하지만 검찰은 버틀러를 구속했고, 8개월후 법원은 결국 그를 풀어주었습니다. “‘민영화’가 문제입니다. 지난 20년간 과학수사영역은 점차 민영화되어 왔습니다. 정부는 지난 3월 과학수사국을 닫았고, 이제 약물검사, DNA 검사 등은 온전히 민간 영역에서 하고 있습니다. 이제 더 이상 증거들은 종합적으로 해석되지 않고, 대신 경제논리의 영향을 받습니다.” (BBC)

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DNA를 이용한 범인 추적

인간의 유전자 지도는 완성되었지만 그 기능과 역할이 밝혀진 것은 일부분에 불과합니다. 이번 주 있었던 범죄과학 학회에서는 범죄현장의 DNA로부터 범인의 머리카락과 눈동자의 색깔을 알 수 있다는 연구가 발표되었습니다. 머리카락과 눈동자의 색깔은 용의자의 범위를 줄이는데 매우 유용한 단서입니다. 범죄현장에서 검출된 DNA 정보로 부터 용의자의 표현형을 추측해내는 분야는 최근 범죄과학에서 떠오른는 분야입니다. 지금까지는 범죄현장의 DNA는 오직 기존 범죄자들의 데이터베이스와 비교하거나 용의자를 잡았을 때 확인하는 용도로만 사용되었습니다. “우리는 이 연구 결과를 이용하여 상용화 가능한 검사 시스템도 만들 생각입니다” (BBC)

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언젠가는 역사속으로 사라질 개념: 성(Sex)

생물학자 아라시 프라사드는 그녀의 새 책 “처녀 수태: 과학이 바꾸는 성의 규칙(Like A Virgin: How Science is Redesigning the Rules of Sex)”에서 과학기술은 ‘아이를 낳는 일’과 ‘남녀간의 성’을 분리시킬 것이며 이는 오늘날 가족과 남녀 사이에 대한 우리의 모든 상식을 변화시킬 것이라고 이야기합니다. 줄기세포를 통해 자신의 DNA 에서 난자와 인공 성 염색체를 만들어내는 기술 덕에 남녀 모두 혼자서 아이를 가질 수 있게 될 것이고, 게이나 레즈비언 커플도 자신의 아이를 가질 수 있게 될 것입니다. 또 인공 자궁 기술은 임신과 출산이 주는 불편함에서 여성을 완전히 해방시킬 것이므로 남녀 간의 진정한 평등에 크게 기여할 것입니다. 프라사드는 우리 시대에 결국 이런 변화를 볼 수 있으리라고 확신하고 있습니다. (Guardian)

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