2행정 엔진 스쿠터가 큰 화물차보다 공기를 더 오염시킨다는 연구결과가 나왔다. 영국 케임브리지대학 연구팀이 유럽과 미국, 아시아 등지에서 활발하게 이용되는 스쿠터 수 십 종을 검토한 결과 스쿠터가 트럭보다 더 많은 대기오염물질을 내뿜는 것으로 밝혀졌다. 여기에는 발암물질인 벤젠과 매연 에어로졸, 오염된 공기가 만들어내는 활성산소가 다량 포함돼 있다. 활성산소는 조직을 공격하고 세포를 손상시키며 미토콘드리아가 파괴돼 정상적인 세포 활동 및 호흡을 불가능하게 한다. 특히 스쿠터들이 교차로에서 잠시 신호를 받기 위해 정차해 있는 동안 주변에 서 있는다면 장시간 직접적으로 이러한 매연을 들이키게 돼 건강에 더욱 해로울 수 있다. 스쿠터가 일반 차량이나 트럭보다 환경을 더욱 오염시키는 이유 중 하나는 부실한 배기 시스템이다. 스쿠터가 내뿜는 발화연소물질은 독성이 매우 강하며 폐 건강에 치명적이다. 하지만 배기 시스템의 정화능력이 다른 차량에 비해 약해서 오염물질을 제대로 걸러주지 못한다. 때문에 독성을 담은 매연이 그대로 공기중에 노출되는 것. 연구팀은 스쿠터의 사용을 줄이는 것이 도시 공기정화에 큰 도움이 되며, 환경오염을 해결하기 위한 비용을 절감하는데도 이익이라고 주장했다. 실제로 이미 중국의 일부 도시에서는 스쿠터 사용이 금지돼 있으며, 이후 공기오염이 확연하게 줄어들었다는 보고서가 나온 바 있다. 연구팀은 “방콕에서는 도로교통수단의 60%가 스쿠터이고, 베트남도 비슷한 수준”이라면서 “이번 연구는 스쿠터를 이용하는 많은 도시들이 심각한 공기오염에 시달리고 있으며, 이를 과학기술로 대체하거나 사용을 제한하는 정책이 필요하다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 세계적인 과학전문지 ‘네이처’ 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

일본 후쿠시마 제1원자력발전소 주변 지역에서 채취한 방사성물질이 포함된 식물시료를 정상인 나비 애벌레가 먹도록 한 결과, 이상과 조기 사망을 일으키기 쉽다는 연구결과가 나왔다. 지난 2011년 3월 원전 사고로 대량의 방사성물질이 유출된 이후, 지금까지 연구를 통해 이런 방사성 물질에 노출된 남방부전나비(Zizeeria maha)가 생리적 및 유전적 영향을 받았을 가능성이 제기돼 왔다. 일본 류큐대 오타키 조지 교수가 이끄는 연구팀은 후쿠시마현 오염지역에 있는 방사성물질이 남방부전나비의 일생에 어떤 생물학적 영향을 미치고 방사성핵종이 어떻게 작용하는지를 조사했다. 이전 연구에서 후쿠시마현에 서식하는 나비에서 기형을 확인했다. 이번 연구는 방사성물질이 포함된 식물시료를 후쿠시마현 여러 지점에서 채취해 오키나와현에 서식하는 남방부전나비 유충에 어떤 영향을 주는지 확인하는 실험이 이뤄졌다. 오키나와현은 후쿠시마현에서 약 1000마일(약 1600km) 남쪽에 있다. 그 결과, 후쿠시마 원전에서 방출된 인공 세슘을 비교적 소량 포함한 잎을 섭취한 남방부전나비 애벌레의 생존과 성장, 발달에 측정 가능한 영향이 확인됐다. 이에 대해 연구팀은 “이번 결과가 다른 생물에 어떤 영향을 미친다고 확정하는 것은 추가 연구가 필요하다”고 설명했다. 한편 이번 연구는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 온라인판 15일 자로 공개됐다. 사진=남방부전나비(ⓒ포토리아) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

닭에서 청각장애를 치료할 수 있는 ‘비법’을 찾았다는 연구결과가 나와 학계의 관심이 쏠리고 있다. 미국 버지니아대학 연구팀은 닭이 청각을 상실한 이후에도 소리를 감지하는 세포가 재생된다는 사실을 알아냈다. 연구팀이 사람과 닭 모두 청각이 손상될 정도의 큰 소리에 노출됐을 때의 반응을 실험한 결과, 닭은 실험 당시 청각을 상실했지만 10일 뒤 청각과 관련한 달팽이관 세포가 되살아나는 것을 발견했다. 몇 주 뒤에는 재생된 세포가 신경과 연결됐고 청각은 이전과 거의 다르지 않은 수준으로 회복됐다. 재생된 세포는 달팽이관의 유모세포(소리를 감지하는 세포)와 관련이 있다. 이 세포에는 섬모속(Hair Bundle)이라는 가느다란 섬유들이 있는데, 특정한 신체 내 분자에 의해 이 섬유와 세포들이 재생 반응을 보이는 것으로 나타났다. 재생에 크게 기여한 것은 골형성단백질(뼈와 연골 형성에 주요한 역할을 담당하는 단백질)인 Bmp7과 레티노산(상피조직의 성장과 분화 조절, 중치신경계 발달에 관여하는 물질)이다. 이들은 청각과 관련한 외부 환경에 적절하게 대응해 유모세포와 섬모속의 재생을 돕는 것으로 밝혀졌다. 다만 이들 물질이 어떤 과정을 통해 세포와 결합하고 세포 재건에 관여하는지는 아직 미스터리다. 연구를 이끈 제프리 코윈 박사는 “재성장하는 닭의 세포를 자세히 연구하면 청각장애를 앓는 사람도 다시 세상의 소리를 들을 수 있는 길이 열릴 수 있을 것”이라고 기대했다. 한편 이번 연구결과는 네이처 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 온라인판에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지난해 2월 러시아 첼랴빈스크주(州) 상공에서 폭발한 소행성이 실은 이미 우주 공간에서 다른 소행성과 충돌했다는 연구결과가 나왔다. 러시아·일본 공동 연구진이 소행성 폭발 잔해로 밝혀진 일부 운석을 조사한 결과 이 운석에는 다른 물질과 고속으로 충돌해 그 일부가 고온고압으로 검게 그을린 흔적을 발견했다. 이는 ‘충격 용융 맥’(shock-melt veins)으로 불리는 현상으로, 소행성 충돌의 ‘이력서’라고 할 수 있다. 논문의 책임 저자 오자와 신 교수는 운석 내 제이다이트(비취 휘석) 부분에서 발견한 충격 용융 맥이 어떤 규모로 충돌했는지 분석했다. 그 결과, 이 충돌에는 적어도 3~12기가 파스칼(대략 다이아몬드가 형성되는 수준의 압력)의 압력이 70밀리 초 이상 지속된 것을 확인했다. 이는 적어도 지름 150~190m의 천체에 초속 400~1500m 이상의 속도로 첼랴빈스크 소행성이 충돌했다는 것을 의미한다. 이 충돌은 약 2억 9000만년 전에 일어난 것으로 추측되지만 이 충돌로 첼랴빈스크 소행성은 원래의 천체에서 찢겨져 나와 지구로 향한 원인일지도 모른다. 이 때문에 연구팀은 지구로 향하는 소행성의 원인으로 소행성끼리의 충돌도 중요한 역할을 하는 것으로 추측하고 있다. 이번 연구는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 온라인판 22일 자로 공개됐다. 사진=유튜브(위), 사이언티픽 리포츠 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

2행정 엔진 스쿠터가 큰 화물차보다 공기를 더 오염시킨다는 연구결과가 나왔다. 영국 케임브리지대학 연구팀이 유럽과 미국, 아시아 등지에서 활발하게 이용되는 스쿠터 수 십 종을 검토한 결과 스쿠터가 트럭보다 더 많은 대기오염물질을 내뿜는 것으로 밝혀졌다. 여기에는 발암물질인 벤젠과 매연 에어로졸, 오염된 공기가 만들어내는 활성산소가 다량 포함돼 있다. 활성산소는 조직을 공격하고 세포를 손상시키며 미토콘드리아가 파괴돼 정상적인 세포 활동 및 호흡을 불가능하게 한다. 특히 스쿠터들이 교차로에서 잠시 신호를 받기 위해 정차해 있는 동안 주변에 서 있는다면 장시간 직접적으로 이러한 매연을 들이키게 돼 건강에 더욱 해로울 수 있다. 스쿠터가 일반 차량이나 트럭보다 환경을 더욱 오염시키는 이유 중 하나는 부실한 배기 시스템이다. 스쿠터가 내뿜는 발화연소물질은 독성이 매우 강하며 폐 건강에 치명적이다. 하지만 배기 시스템의 정화능력이 다른 차량에 비해 약해서 오염물질을 제대로 걸러주지 못한다. 때문에 독성을 담은 매연이 그대로 공기중에 노출되는 것. 연구팀은 스쿠터의 사용을 줄이는 것이 도시 공기정화에 큰 도움이 되며, 환경오염을 해결하기 위한 비용을 절감하는데도 이익이라고 주장했다. 실제로 이미 중국의 일부 도시에서는 스쿠터 사용이 금지돼 있으며, 이후 공기오염이 확연하게 줄어들었다는 보고서가 나온 바 있다. 연구팀은 “방콕에서는 도로교통수단의 60%가 스쿠터이고, 베트남도 비슷한 수준”이라면서 “이번 연구는 스쿠터를 이용하는 많은 도시들이 심각한 공기오염에 시달리고 있으며, 이를 과학기술로 대체하거나 사용을 제한하는 정책이 필요하다”고 설명했다. 한편 이 연구결과는 세계적인 과학전문지 ‘네이처’ 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 최신호에 실렸다. 사진=포토리아 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

지구 표면 평균온도를 상승시켜 극지방 얼음을 녹게 하고 해수면을 변화시키며 생태계 전반에 악영향을 미치는 ‘온난화 현상’의 주요 원인은 대표적 온실기체인 ‘이산화탄소’가 꼽히고 있다. 그런데 지구 온난화로 녹고 있는 극지방 얼음이 역으로 이산화탄소 감소에 영향을 주고 있다는 주장이 제기돼 관심이 집중되고 있다. 영국 일간지 데일리메일은 브리스톨 대학·리즈 대학·에든버러 대학·국립 해양 센터 공동 연구진이 북극해 빙하 속 ‘철분’이 이산화탄소를 흡수하는 식물성 플랑크톤 생성에 큰 영향을 미치는 것으로 파악됐다는 연구결과를 발표했다고 21일(현지시간) 발표했다. 연구진이 2012년부터 북극해 그린란드의 면적 600㎢에 달하는 레버렛 빙하를 조사한 결과, 온난화 현상으로 얼음이 녹으면서 다량의 빙하 속 ‘철분’이 바다로 유입된 것으로 나타났다. 현재 지속적으로 바다에 유입되고 있는 철분의 양은 에펠탑 125개, 보잉 747기 3,000대를 합친 무게 수준으로 어마어마하다. 참고로 매년 극지방에서 녹고 있는 얼음의 양은 약 1,600억 톤에 달한다. 연구진의 설명에 따르면, 이 철분은 바다로 유입되면서 다량의 식물성 플랑크톤을 번성시키는 역할을 담당한다. 흥미롭게도 이 플랑크톤은 지구 온난화의 주범인 이산화탄소를 다량 흡수한다는 점이다. 뿐만 아니라 이 플랑크톤은 해양 동물들의 풍부한 먹이 역할도 동시에 수행해 생태계 유지에도 큰 도움이 된다. 브리스톨 대학 존 호킹스 연구원은 “현재 바다 속에 유입되는 식물성 플랑크톤의 기원이 극지방 얼음에 있으며 이것이 역으로 지구 온난화 방지에 긍정적 영향을 준다는 가능성을 제시하는 연구 결과”라고 설명했다. 한편 이 연구결과는 국제 과학 저널인 ‘네이처(Nature)’에 최근 발표됐다. 자료사진=leeds university/포토리아 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

일본 후쿠시마 제1원자력발전소 주변 지역에서 채취한 방사성물질이 포함된 식물시료를 정상인 나비 애벌레가 먹도록 한 결과, 이상과 조기 사망을 일으키기 쉽다는 연구결과가 나왔다. 지난 2011년 3월 원전 사고로 대량의 방사성물질이 유출된 이후, 지금까지 연구를 통해 이런 방사성 물질에 노출된 남방부전나비(Zizeeria maha)가 생리적 및 유전적 영향을 받았을 가능성이 제기돼 왔다. 일본 류큐대 오타키 조지 교수가 이끄는 연구팀은 후쿠시마현 오염지역에 있는 방사성물질이 남방부전나비의 일생에 어떤 생물학적 영향을 미치고 방사성핵종이 어떻게 작용하는지를 조사했다. 이전 연구에서 후쿠시마현에 서식하는 나비에서 기형을 확인했다. 이번 연구는 방사성물질이 포함된 식물시료를 후쿠시마현 여러 지점에서 채취해 오키나와현에 서식하는 남방부전나비 유충에 어떤 영향을 주는지 확인하는 실험이 이뤄졌다. 오키나와현은 후쿠시마현에서 약 1000마일(약 1600km) 남쪽에 있다. 그 결과, 후쿠시마 원전에서 방출된 인공 세슘을 비교적 소량 포함한 잎을 섭취한 남방부전나비 애벌레의 생존과 성장, 발달에 측정 가능한 영향이 확인됐다. 이에 대해 연구팀은 “이번 결과가 다른 생물에 어떤 영향을 미친다고 확정하는 것은 추가 연구가 필요하다”고 설명했다. 한편 이번 연구는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠’(Scientific Reports) 온라인판 15일 자로 공개됐다. 사진=남방부전나비(ⓒ포토리아) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

동물실험을 통해 수명연장 효과가 있다고 여겨지는 100여 가지의 화합물 목록에 새로운 항목이 추가됐다. 이는 자연 상태에 존재하는 물질 중 과거 수명연장 효과가 인정된 어떤 물질보다도 효과가 높고, 경우에 따라서는 최대 70%까지 수명을 연장한다고 한다. 이는 ‘알파-케토글루타르산’(알파 KG)이라는 화합물로, 연구를 이끈 미국의 분자생물학자인 황징 UCLA(캘리포니아대 로스앤젤레스캠퍼스) 교수는 “숨겨진 ‘청춘의 샘’이 될 수 있다”고 말했다. 황징 교수팀은 예쁜꼬마선충(학명: Caenorhabditis elegans)을 사용한 실험에서 신진대사와 관련한 여러 화학물질을 먹이 이외에 투여했다. 그중 유일하게 수명에 상당한 효과를 나타낸 것이 바로 ‘알파 KG’. 이를 투여한 선충은 표준 수명인 15일보다 약 10일을 더 살았다. 평균 25일. “이는 놀라운 성과”라고 그는 말했다. 연구팀은 열량(칼로리) 섭취를 제한하는 것이 예쁜꼬마선충과 쥐와 같은 실험동물의 수명을 획기적으로 연장하는 ‘메커니즘’을 해명하기 위해 신진대사 화합물에 관한 연구를 하고 있었던 것으로 전해졌다. 하지만 “이런 메커니즘은 수십 년간 연구 중이며 아직 분자 수준에서 충분히 해명되지 않았다”고 미국 스크립스 연구소(TSRI)의 생물학자 매튜 길 박사는 말한다. 그는 이번 연구에 참여하지 않았다. 연구팀은 ‘알파 KG’가 신진대사를 느리게 하는 일부 세포 과정을 일으키는 것을 규명했다. 이 과정에서 이 물질은 세포 내에서 에너지를 운반하는 분자인 ‘아데노신 삼인산염’(ATP)의 활동을 억제하며, 산소 소비량을 줄이고, ‘자가 포식’(autophagy, 영양이 부족하면 세포가 자신의 일부를 먹는 것)을 촉진한다고 연구팀은 설명했다. 즉 이 성분이 세포를 ‘성장 상태’에서 ‘서바이벌 상태’로 바꿔 노화를 지연할 수 있다는 것이다. “열량 섭취를 제한하는 것이 수명 연장에 효과를 발휘하는 것도 이런 메커니즘이 아닐까 생각한다”고 황 박사는 말하고 있다. 그렇다고 이런 물질에 대한 임상 시험에 사용할 가능성을 언급하는 것은 아직 시기상조라고 영국 리버풀대 통합생물학연구소의 생물학자 조아오 페드로 데 마갈하에스 박사는 말한다. 이번 연구에는 참여하지 않은 그는 “이 물질이 포유류에 효과를 낸다는 증거는 없다”면서 “하물며 인간은 더 하다”고 설명한다. 하지만 황징 박사는 이 화합물에 큰 기대를 걸고 있다. 그의 연구실에서 시행된 예비 실험에서는 이 물질이 쥐의 수명에도 같은 효과를 보이고 있다고 한다. 그는 언젠가 이 화합물로 “임상 시험하게 되리라 생각한다”고 말했다. 이에 대해 미국의 과학전문매체 내셔널지오그래픽뉴스는 ‘알파 KG’에 너무 기대 하는 것은 시기상조일 것이라고 말한다. 알파 KG는 현재 다이어트용 보조식품으로 판매되며 일부에서는 근육 강화와 운동 능력 향상에도 효과가 있다고 알려지고 있다. 이번 연구에서 가장 중요한 결과는 ‘알파 KG’와 ‘ATP’의 관련성을 밝힌 것이라고 매튜 길 박사는 말한다. 이런 분자의 상호작용을 상세히 해명하는 것과 마찬가지로 ATP의 생성 경로를 알아내는 것을 목표로 하면 ‘알파 KG’의 효과를 모방하는 다른 화합물이 발견될 수도 있다고 그는 설명한다. 하지만 이는 앞으로 이 성분이 “수명을 연장하는 물질로 반드시 사람들이 빠짐없이 섭취하게 되는 것은 아니다”고 길 박사는 말한다. 　 미국 시애틀 워싱턴대학의 분자생물학자인 매트 캐벌린 박사(연구 불참) 역시 이번 연구는 모두가 알파 KG를 섭취해야 한다는 “근거가 되지 못한다”고 말한다. 또 이번 연구에서 밝혀진 메커니즘을 인간에게 적용하려면 “근육 강화 등의 목적으로 알파 KG를 섭취하는 사람들에게는 오히려 역효과가 나올 수 있다”고 그는 설명한다. 한편 이번 연구성과는 세계적인 학술지 네이처(Nature) 온라인판 14일 자로 발표됐다. 사진=보충제 이미지(포토리아, 위), 예쁜꼬마선충(위키백과, CC BY-SA 2.5, Kbradnam) 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

대부분의 산모들은 갓 세상에 나온 신생아를 보호하기 위해 깨끗한 천으로 둘둘 말아 최대한 노출을 줄이려 한다. 하지만 오히려 다양한 박테리아에 노출시키는 것이 아이의 평생 건강에 도움이 된다는 연구결과가 나왔다. 스위스 로잔대학교 연구팀은 신생아시기에 지나치게 깨끗한 환경이 오히려 천식이나 다른 알레르기 질환을 유발할 수 있다고 지적했다. 이는 일명 ‘위생가설’(Hygiene Hypothesis)이라 부르는 것을 과학적으로 입증한 것으로, 위생가설이란 어렸을 때 먼지, 박테리아 등 전염병을 발생시키는 물질에 노출되지 않으면 면역체계가 약해져서 알레르기나 천식에 걸릴 가능성이 오히려 커진다는 이론이다. 연구팀은 갓 태어난 새끼 쥐의 폐에 알레르기를 유발하는 항원을 주입했다. 그 결과 생후 2주 안에 주입한 알레르기 유발 박테리아에 의해 새로운 면역 세포가 형성됐고, 이 세포가 폐 전체에 작용해 천식을 방지하는 작용을 하는 것으로 나타났다. 연구를 이끈 벤자민 마스랜드 박사는 “신생아가 유익한 박테리아에 노출되는 것이 건강에 유익할 수 있다는 것을 보여주는 연구”라면서 “미래에는 쥐가 아닌 신생아에게도 직접 적용될 수 있을 것으로 기대된다”고 설명했다. 이러한 ‘위생가설’은 과거 연구에서도 언급된 바 있다. 2011년 미국 예일대학이 1400명의 어린이를 대상으로 조사한 결과, 아기 때 바이러스에 대항하는 항생제를 투여받은 어린이의 70%가 천식을 앓은 것으로 확인됐다. 전문가들은 항생제 등 약품이 성장과정에서 건강한 면역 시스템을 파괴하고 오히려 질병에 더욱 노출될 수 있다고 경고하고 있다. 한편 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 ‘네이처 메디신(Nature Medicine) 최신호에 실렸다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr

일반적으로 비만은 유전적인 소인에다가 열량의 과잉 섭취, 운동 부족 등이 원인이라고 알고 있다. 옳은 말이지만 체내에서 이보다 더 근본적으로 작동하는 비만의 기전은 아직까지 알려지지 않아 전 세계적으로 이를 규명하려는 노력이 계속되고 있다. 이런 가운데 국내 의학자가 뇌신경세포에서 안테나 역할을 하는 섬모의 길이가 짧을수록 비만에 노출되기 쉽다는 사실을 밝혀냈다. 비만을 원천적으로 예방하는 것은 물론 비만 등 대사증후군 치료제 및 식욕억제제 개발에 중요한 단서가 될 것으로 보인다. 서울아산병원 내분비내과 김민선 교수와 가천대 이길여암당뇨연구원 이봉희 교수팀은 쥐를 대상으로 한 연구에서 식욕 조절의 중추인 뇌 시상하부의 신경세포에 있는 섬모 길이가 비만한 쥐의 경우 모두 짧다는 사실을 확인했다고 13일 밝혔다. 즉, 신경세포의 섬모가 짧을수록 비만에 쉽게 노출된다는 것이다. 신경세포의 섬모 길이가 비만과 직접적인 관련이 있음을 밝힌 것은 세계 처음이라고 연구팀은 덧붙였다. 연구 결과, 비만 쥐의 평균 섬모길이는 정상 쥐의 5.5㎛(㎛:100만분의 1m)에 비해 약 40%나 짧은 3.3㎛로 측정됐다. 특히 3㎛ 미만의 짧은 섬모 비율이 정상 쥐는 전체 섬모 중 13%에 불과했지만 비만한 쥐는 50%를 넘었다. 연구팀은 “동물의 몸은 배가 부르거나 배가 고프다는 이른바 ‘포만’과 ‘기아’ 등의 신호를 뇌로 보내는데, 이런 다양한 신호를 수신하는 안테나 격인 신경세포 섬모가 짧아진 상태에서는 에너지 과잉 상태를 정상적으로 감지하지 못하게 된다”면서 “이런 현상이 비만의 직접적인 원인이라는 점을 확인해주는 결과”라고 설명했다. 김민선 교수는 “연구 과정에서 비만하지 않은 정상 쥐의 시상하부 신경세포 섬모를 짧게 만들었더니 섬모가 몸에서 보내는 포만 신호를 제대로 감지하지 못해 평소보다 음식을 많이 섭취했으며, 체내 에너지 소비량을 줄여 체중이 늘어난다는 사실도 알아냈다”고 덧붙였다. 지금까지 신경세포 섬모가 ‘바뎃-비들증후군’이나 ‘알스트롬증후군’ 등 유전성 비만증과 관련이 있다고는 알려졌지만 일반적인 비만증과도 관련이 있다는 사실이 확인된 것은 이번이 처음이다. 연구팀은 이와 함께 대표적인 식욕억제 호르몬인 렙틴이 신경세포의 섬모 길이를 조절하며, 뇌 시상하부 신경세포가 인체의 신진대사 정보를 감지한다는 사실도 추가로 입증했다. 연구팀이 비만한 쥐에 렙틴을 투여한 뒤 12시간이 지나자 섬모길이가 61%나 길어졌다는 것이다. 렙틴을 투여하기 전 비만한 쥐의 평균 섬모길이는 2.28㎛로 짧은 편이었지만 렙틴 투여 후 6시간이 지나서는 2.65㎛, 12시간이 경과한 뒤에는 3.72㎛로 길어졌다. 이길여암당뇨연구원 이봉희 교수는 “이 연구는 비만이 체내 에너지 과잉상태를 제대로 감지하지 못하는 ‘섬모 장애’와 밀접한 관련이 있음을 세계 최초로 밝혔다는데 의미가 있다”면서 “이를 근거로 근본적인 치료가 가능한 비만치료제를 개발한다면 세계적으로 가장 흔한 만성 질환인 비만을 극복하는데 큰 도움이 될 것으로 보고있다”고 말했다. 김민선 교수는 이어 “현재 섬모 장애가 발생하는 기전과 이를 극복하는 방안에 대한 후속 연구를 진행하고 있다”고 덧붙였다. 이 연구 결과는 기초·임상의학 분야 전문지 ‘임상연구저널(The Journal of Clinical Investigation) 최근호에 실렸으며, 네이처 리뷰에도 소개됐다. 심재억 의학전문기자 jeshim@seoul.co.kr 　 ■용어설명 -시상하부 뇌에서 에너지 섭취와 소비를 관장하며, 위장관이나 지방조직 등 신체 곳곳에서 보내는 기아나 포만 신호 등을 감지해 몸 전체의 에너지 균형을 조절하는 역할을 한다. 　 -렙틴 지방세포가 분비하는 식욕억제 호르몬으로, 시상하부에 포만 신호를 보내는 역할을 담당한다. 음식을 지나치게 섭취하면 몸이 포만감을 느끼는 것은 렙틴의 작용 때문이다.

다른 사람의 꿈에 들어가 그의 생각을 빼낸다는 기상천외한 스토리의 영화 ‘인셉션’이 현실화되는 것일까? 최근 독일 JW 괴테대학 연구팀이 뇌에 전류를 보내 자각몽을 꾸게 만드는데 성공한 것으로 알려져 관심을 끌고있다. 자각몽(自覺夢·lucid dreaming)이란 수면자 스스로 꿈을 꾸고 있다는 사실을 알고있는 현상으로 경우에 따라 자유의지로 하늘을 나는 등 스스로 꿈의 통제도 가능하다. 이같은 연구결과는 과거 한번도 자각몽을 꾼 적 없는 27명의 피실험자를 대상으로 한 실험을 통해 얻어졌다. 연구팀은 잠들어 있는 동안 눈꺼풀 밑에서 안구가 빠르게 움직이는 상태인 REM수면에 주목해 실험을 진행했다. 먼저 연구팀은 피실험자가 REM수면에 들어간 3분 후 뇌의 정면과 측두부 쪽에 40헤르츠 정도의 미세 전류를 흘렸다. 뇌의 이 부분은 숙면과 관련된 감마파가 생성되는 지역으로 자각몽과 관련이 있는 것으로 추정되고 있다. 그 결과 놀랍게도 한번도 자각몽을 꾼 적 없는 일부 피실험자들이 자각몽을 꿨으며 스토리까지 통제할 수 있었다고 답했다. 연구를 이끈 우루술라 박사는 “이번 결과는 사람이 자신의 꿈을 통제할 수도 있다는 것을 의미하는 것”이라면서 “의식적으로 과거를 기억해내거나 미래를 보는 꿈을 꾸는 것은 불가능하다”고 설명했다. 이어 “향후 이번 연구가 큰 충격으로 외상후 스트레스 장애를 얻어 악몽을 꾸는 사람들에게 도움을 줄 것”이라고 덧붙였다. 이번 연구결과는 ‘네이처 신경과학’ (Nature Neuroscience) 최신호에 발표됐다.　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

차디찬 남극얼음 아래에서 부글부글 마그마가 끓고 있는 현역 활화산이 발견돼 학계의 이목이 집중되고 있다. 최근 미국 세인트루이스 워싱턴 대학교(Washington University in St Louis) 연구진은 남극 마리 버드 랜드(Marie Byrd Land) 지각 아래에 새로운 활화산이 존재하는 것으로 추정된다고 발표했다. 연구진은 지난 2010년, 남극대륙 로스빙붕(氷棚) 동쪽부터 엘즈워스고원 사이에 펼쳐진 마리 버드 랜드 지역에 ‘지각활동 측정 장치’를 설치해 지속적으로 관찰해온 결과, 지진계에 표시된 데이터로 지각 아래 활화산의 존재를 발견했다. 얼음 표면 아래 이상 징후를 감시해내는 이 장비로 2010년 1월, 2011년 3월에 측정된 자료를 보면, 해당 활화산은 지각 아래 약 1㎞ 지역에 위치해있다. 또한 주변 일대 바다 얼음은 증가하고 있지만 정작 땅의 얼음은 감소하는 것으로도 조사돼 해당 화산의 열이 남극 지각 상부 얼음을 녹이고 있는 것으로 연구진은 추정했다. 문제는 해당 화산이 빙상 손실속도를 기하급수적으로 높여 엄청난 양의 물을 생성할 가능성이 높다는 점이다. 이는 1,300만 ㎢에 달하는 표면의 98%를 차지하고 있는 남극얼음을 녹여 바다 수위를 증가시키는 한편, 지구 온난화를 가속화 시킬 위험성이 높다. 이와 관련해 세인트루이스 워싱턴 대학 아만다 로프 연구원은 “이 관측결과는 남극 대륙의 기후 변화부터 지구 맨틀의 이동가능성까지 예측해볼 수 있는 중요한 연구 동기를 제시해준다”고 밝혔다. 한편 해당 연구결과는 국제 학술지인 ‘네이처 지오사이온스(Nature Geoscience)’에 발표됐다. 자료사진=wikipedia 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

지구 역사상 가장 사납고 포악한 육식 공룡으로 악명 높은 ‘티라노사우루스 렉스’에 못지않은 난폭한 사촌공룡인 일명 ‘피노키오 렉스’의 화석이 발견돼 학계의 이목이 집중되고 있다. 미국 과학전문매체 라이브 사이언스닷컴은 영국 스코틀랜드 에든버러 대학 고생물학 연구진이 티라노사우루스의 사촌뻘로 보이는 육식공룡의 정밀한 화석을 중국에서 발견했다고 7일(현지시간) 보도했다. 백악기 후기 마스트리히트절 지층으로 과거 많은 공룡화석이 출토된 바 있는 중국 남동부 광둥성 ‘난슝 지층’에서 발견된 해당 화석은 완전한 형태의 두개골, 목, 등, 뒷다리, 꼬리, 많은 치아 그리고 특징적인 긴 주둥이로 구성돼 있다. 이 공룡의 크기는 대략 7.5~9m로 추정되는데 평균 5톤 무게에 길이 12m인 티라노사우루스에 비하면 약간 작은 크기다. 티라노의 사촌뻘인 만큼 외형도 상당히 비슷했던 것으로 보이지만 앞서 언급된 것처럼 긴 주둥이가 있다는 것이 다른데 연구진은 이를 이용해 작은 공룡이나 도마뱀을 사냥했을 것으로 추측한다. 이 모습은 현재 긴 구강구조로 습지의 포식자로 군림중인 악어의 사냥모습과 거의 흡사했을 것으로 보이지만 악어와는 해부학적 특성이 전혀 다르다고 연구진은 입을 모은다. 참고로 아직 학명이 정해지지 않은 이 공룡의 별명이 ‘피노키오 렉스’인 것은 피노키오의 긴 코처럼 해당 공룡의 주둥이가 길쭉하기 때문이다. 약 6,500만 년 전 백악기 후기 아시아 지역 일대에 널리 분포했던 것으로 보이는 이 ‘피노키오 렉스’는 티라노 만큼은 아니지만 평균 공룡 크기의 2배에 달하는 몸집을 이용해 상위 포식자로 활동했음을 짐작하게 한다. 혹시 티라노와 영역 다툼을 벌이지는 않았을까 궁금증이 일지만 이에 대해 연구진은 “두 공룡의 사냥습성과 먹잇감이 달라 큰 충돌을 빚지는 않았을 것”이라고 설명했다. 에든버러 대학 고생물학자 스티브 브루셋은 “해당화석은 티라노사우루스와 같은 부류의 신종 공룡 실존을 알려주는 대표적인 표본”이라며 “향후 아시아지역에서 이런 신종 공룡 화석이 더 발견될 것으로 기대하고 있다”고 전했다. 한편 해당 연구결과는 국제학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 지난 7일(현지시간) 발표됐다. 사진=라이브 사이언스닷컴 조우상 기자 wscho@seoul.co.kr

거미를 대표하는 두 종의 게놈을 처음으로 해독했다는 연구논문이 6일 세계적인 과학잡지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications)에 게재됐다. 이로써 앞으로 고성능 살충제와 인공 거미줄 등의 개발에 기대를 모으게 됐다고 AFP통신 등이 7일 보도했다. 덴마크 오르후스 대학의 트리네 빌데 교수가 이끄는 생물학 연구팀이 거미의 주요 2부류를 대표하는 각각의 거미에 대한 DNA 서열을 해독했다. 이번 게놈 해독에 쓰인 두 거미는 땅 위를 다니며 먹이를 사냥하는 원실젖거미아목에 속하는 타란툴라 일종인 브라질의 ‘자이언트 화이트니’와, 지상과 떨어진 나무 등에 살며 공동체를 형성하고 이른바 거미줄을 만들어 포식 활동을 하는 주홍거미과에 속하는 아프리카의 ‘소셜 벨벳 스파이더’(학명: Stegodyphus mimosarum)라고 한다. 생물학자들은 그동안 거미의 높은 생존 능력에 매료돼왔다. 거미는 에너지 소비를 최소화하면서 자기 몸집보다 7배나 큰 먹이를 포식할 수 있다. 이에 반해 화학자들은 다른 측면에서 거미에 관심을 보이는데, 그것은 바로 거미줄. 이 거미줄을 구성하는 복합 단백질은 강철이나 케블라 섬유보다 몇 배나 강도가 높은 장점이 있어 과학자들은 이를 복제할 방법을 모색하고 있다. 또 거미의 신경성 독은 특정 곤충만 죽이므로 기존보다 선택적으로 작용할 수 있는 친환경적인 농약 개발에도 기대를 모으고 있다. 이에 대해 이 연구에 참여한 제스퍼 벡스가드는 “이번 해독은 해충과 같은 특정 대상에 쓰이는 등 다양성을 지닌 거미 독의 단백질과 세균 세포 내에 거미줄을 배양해 무력화시키는 등 다양한 연구에 필요한 거미줄 단백질의 정보 등을 제공할 수 있게 됐다”고 설명했다. 사진=포토리아　　　　 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

‘회춘의 열쇠’ 미국 의학자들이 실험을 통해 회춘의 열쇠를 찾았다는 소식이 전해졌다. 4일(현지시각) 세계적 저널 ‘사이언스’(Science)와 ‘네이처 메디신’(Nature Medicine) 최신호에 회춘의 열쇠와 관련한 연구 3건이 동시에 발표됐다. 보도에 따르면 캘리포니아대(UC) 샌프란시스코 의대 연구진은 인간의 20대에 해당하는 쥐의 피를 뽑아 60대 쥐에게 반복 투여했다. 그 결과 60대 쥐의 기억력이 그렇지 않은 쥐보다 주위 사물을 더 잘 기억해냈다고 보도했다. 이에 대해 연구진은 “젊은 피를 받은 늙은 쥐는 기억을 관장하는 뇌의 해마에서 뉴런 연결이 다시 발달하기 시작했다”며 회춘의 열쇠를 설명했다. 또 다른 회춘의 열쇠 연구에서 하버드 의대 연구진은 젊은 쥐의 피에서 단백질 ‘GDF11’을 찾아 이를 늙은 쥐에게 투여했다. 이후 단백질을 받은 늙은 쥐는 운동 능력이 향상되고 뇌 속 혈관도 늘어났다는 것. 이 GDF11 단백질은 인간에게도 존재하는 것으로 알려졌다. 그러나 인간의 GDF11 단백질이 쥐의 것과 같은 역할을 하는지는 추가 연구가 필요하다고 전했다. 이를 인간에게도 적용되면 치매 등 노화로 인한 질병에 새 치료법이 생길 것으로 보인다고 외신은 전했다. 네티즌들은 “회춘의 열쇠 대박이다”, “회춘의 열쇠 정말일까”, “회춘의 열쇠, 젊은 피 수혈이었군”, “회춘의 열쇠, 김희선은 알고 있었다” 등의 반응을 보였다. 사진 = SBS 캡처(회춘의 열쇠) 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

세계적 저널 ‘사이언스’(Science)와 ‘네이처 메디신’(Nature Medicine) 최신호에 회춘과 관련한 연구가 발표됐다. 캘리포니아대(UC) 샌프란시스코 의대 연구진은 인간의 20대에 해당하는 쥐의 피를 뽑아 60대 쥐에게 반복 투여했다. 그 결과 60대 쥐의 기억력이 그렇지 않은 쥐보다 주위 사물을 더 잘 기억해냈다고 보도했다. 이에 대해 연구진은 “젊은 피를 받은 늙은 쥐는 기억을 관장하는 뇌의 해마에서 뉴런 연결이 다시 발달하기 시작했다”고 설명했다. 또 연구에서 하버드 의대 연구진은 젊은 쥐의 피에서 단백질 ‘GDF11’을 찾아 이를 늙은 쥐에게 투여했다. 이후 단백질을 받은 늙은 쥐는 운동 능력이 향상되고 뇌 속 혈관도 늘어났다. 이 GDF11 단백질은 인간에게도 존재하는 것으로 알려졌다. 그러나 인간의 GDF11 단백질이 쥐의 것과 같은 역할을 하는지는 추가 연구가 필요하다. 연예팀 seoulen@seoul.co.kr

어딘가 있을 ‘슈퍼 지구’의 하루는 우리처럼 24시간일까. 이런 지구형 행성은 아니더라도 네덜란드의 천문학자들이 우리 태양계 밖에 있는 한 행성의 자전 시간을 처음으로 측정해냈다고 영국 데일리메일 등 외신이 1일 보도했다. 지구로부터 약 63광년 떨어진 이 외계행성의 이름은 ‘베타 픽토리스 비’(Beta Pictoris b). 남반구 별자리 화가자리(혹은 이젤자리, Pictor) 베타별을 공전하는 이 행성의 하루는 고작 8시간이라고 학자들은 말했다. 시속 10만 km의 속도로 회전(자전) 중인 이 행성은 태양계에 있는 어떤 행성보다도 빠른 속도로 돌고 있다. 목성의 적도가 시속 4만 7000km, 지구의 자전 속도가 시속 1700km라는 점을 감안하면 그야말로 엄청난 속도다. 비록 하루는 짧지만 크기는 지구의 16배, 목성의 1.5배며, 질량은 지구보다 3000배 이상 크다. 또한 이 행성은 매우 젊다. 우리 지구가 생성된지 45억년 정도 됐지만 이 행성은 불과 2000만년 정도밖에 안 됐다. 모성인 주항성과의 거리는 지구에서 태양까지 거리의 8배나 되지만 이는 관측 사상 엄마 별과 가장 가까운 거리에 있는 외계행성이라고 한다. 이번 연구에 참여한 네덜란드 우주연구소의 렘코 데 콕 박사는 “이 행성이 왜 다른 행성들보다 빠르게 회전하고 다른 행성들은 더 느린지 알 수 없지만 항성계의 동향을 보여준다”면서 “이는 행성 형성 과정에서 어떤 일반적 결과가 될 것”이라고 말했다. 연구진에 따르면 이 행성은 시간이 흐르면서 점차 차가워지고 크기가 줄어들어 속도는 더 빨라질 것으로 예상된다. 또한 지구의 자전이 달에 의한 조수의 상호작용으로 속도가 줄어든 것처럼 다른 영향으로 속도가 변할 수 있다고 한다. 연구진은 이번 분석에 칠레 안데스에 있는 초거대망원경(VLT)를 통해 수집한 빛을 파장별로 분해해 분석하는 ‘고분산 분광 관측’이라는 정밀한 기술를 사용했다. 이는 ‘도플러 이동’ 원리를 적용한 것. 이로써 연구진은 이 행성보다 더 밝은 모항성의 영향을 제외시켜 행성 만의 회전 신호를 추출했다. 연구진 일원인 이그나스 스넬렌 레이던대학 교수는 “우리는 그 행성이 회전하면서 방출하는 파장을 10만 분의 1까지 정확히 측정했다”면서 “이 기술로 행성 자전을 나타내는 부분을 발견했다”고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 세계적인 학술지 네이처지 최신호에 게재됐다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

국내 연구진이 손가락 끝 땀샘에서 나오는 미량의 수분을 감지해 ‘땀구멍 지도’를 만드는 방법을 개발했다. 30일 한양대에 따르면 김종만 화학공학과 교수와 이주섭 박사과정 연구원(제1저자) 등 연구팀이 물과 반응하면 색이 변하는 ‘수변색(水變色) 고분자 물질’을 이용해 미량의 수분을 빠른 속도로 감지해 내는 센서 시스템을 개발했다. 땀구멍은 피부의 진피층에 있는 혈액에서 걸러진 노폐물과 땀을 배출하는 기관이다. 땀구멍 지도는 분포된 땀구멍의 패턴을 의미한다. 지문처럼 사람마다 고유한 패턴을 가지고 있다. 연구팀이 사용한 수변색 고분자는 수분을 감지하면 물질의 색깔이 청색에서 적색으로 변한다. 이 고분자는 매우 적은 양의 수분에도 반응하기 때문에 땀구멍에서 나오는 미미한 수분도 감지할 수 있다. 이 방법을 이용하면 사건 현장에 남아 있는 지문(잠재 지문) 중 일부만 나왔거나 굴곡면 등에 찍혀 버려지는 지문까지도 활용해 검출할 수 있어 좀 더 정확한 수사가 가능하다. 김 교수는 “땀구멍 지도를 데이터베이스로 구축하면 범죄 수사에 효과적으로 이용할 수 있을 것”이라며 “땀샘의 활성 여부를 분석하는 의학 분야에도 적용할 수 있다”고 말했다. 논문은 네이처의 자매지인 네이처 커뮤니케이션지 4월 29일 온라인판에 게재됐다. 김기중 기자 gjkim@seoul.co.kr

어딘가 있을 ‘슈퍼 지구’의 하루는 우리처럼 24시간일까. 이런 지구형 행성은 아니더라도 네덜란드의 천문학자들이 우리 태양계 밖에 있는 한 행성의 자전 시간을 처음으로 측정해냈다고 영국 데일리메일 등 외신이 1일 보도했다. 지구로부터 약 63광년 떨어진 이 외계행성의 이름은 ‘베타 픽토리스 비’(Beta Pictoris b). 남반구 별자리 화가자리(혹은 이젤자리, Pictor) 베타별을 공전하는 이 행성의 하루는 고작 8시간이라고 학자들은 말했다. 시속 10만 km의 속도로 회전(자전) 중인 이 행성은 태양계에 있는 어떤 행성보다도 빠른 속도로 돌고 있다. 목성의 적도가 시속 4만 7000km, 지구의 자전 속도가 시속 1700km라는 점을 감안하면 그야말로 엄청난 속도다. 비록 하루는 짧지만 크기는 지구의 16배, 목성의 1.5배며, 질량은 지구보다 3000배 이상 크다. 또한 이 행성은 매우 젊다. 우리 지구가 생성된지 45억년 정도 됐지만 이 행성은 불과 2000만년 정도밖에 안 됐다. 모성인 주항성과의 거리는 지구에서 태양까지 거리의 8배나 되지만 이는 관측 사상 엄마 별과 가장 가까운 거리에 있는 외계행성이라고 한다. 이번 연구에 참여한 네덜란드 우주연구소의 렘코 데 콕 박사는 “이 행성이 왜 다른 행성들보다 빠르게 회전하고 다른 행성들은 더 느린지 알 수 없지만 항성계의 동향을 보여준다”면서 “이는 행성 형성 과정에서 어떤 일반적 결과가 될 것”이라고 말했다. 연구진에 따르면 이 행성은 시간이 흐르면서 점차 차가워지고 크기가 줄어들어 속도는 더 빨라질 것으로 예상된다. 또한 지구의 자전이 달에 의한 조수의 상호작용으로 속도가 줄어든 것처럼 다른 영향으로 속도가 변할 수 있다고 한다. 연구진은 이번 분석에 칠레 안데스에 있는 초거대망원경(VLT)를 통해 수집한 빛을 파장별로 분해해 분석하는 ‘고분산 분광 관측’이라는 정밀한 기술를 사용했다. 이는 ‘도플러 이동’ 원리를 적용한 것. 이로써 연구진은 이 행성보다 더 밝은 모항성의 영향을 제외시켜 행성 만의 회전 신호를 추출했다. 연구진 일원인 이그나스 스넬렌 레이던대학 교수는 “우리는 그 행성이 회전하면서 방출하는 파장을 10만 분의 1까지 정확히 측정했다”면서 “이 기술로 행성 자전을 나타내는 부분을 발견했다”고 설명했다. 한편 이번 연구결과는 세계적인 학술지 네이처지 최신호에 게재됐다. 사진=ESO 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

알약 하나면 먹으면 배가 불러지는 그야말로 SF영화에서나 볼 법한 일이 현실화 되고 있다. 최근 영국 임페리얼 칼리지 런던 등 공동연구팀은 식욕을 억제하는 물질의 비밀을 밝힌 연구결과를 유명 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communications) 최신호에 발표했다. 연구팀은 ‘반 식욕 분자’로 불리는 아세테이트(acetate)에 주목해 쥐를 통해 다양한 실험을 실시했다. 아세테이트는 우리의 소화기관인 결장에서 섬유소가 발효되며 생성된다. 연구팀이 규명한 것은 아세테이트가 결장에서 생성돼 뇌로 이동해 ‘이제 그만 먹으라’는 시그널을 준다는 점이다. 결과적으로 아세테이트를 혈관이나 결장, 뇌에 직접 주입하거나 알약 등 다양한 방식으로 활용하면 비만과 폭식으로 고통받고 있는 사람들에게 큰 도움을 줄 수 있다는 평가다. 특히 이같은 연구결과는 야채 등 섬유소가 많은 음식을 멀리하는 현대인들의 비만 이유가 설명이 된다. 연구를 이끈 게리 프로스트 교수는 “석기시대에는 하루 100그램 정도의 섬유소를 먹었으나 오늘날 우리는 평균 15그램을 소비한다” 면서 “문제는 우리 소화기관이 현대 음식에 맞게 진화하지 않았다는 점”이라고 설명했다. 이어 “이같은 불협화음이 현대인의 비만에 큰 공헌을 한 것”이라면서 “아세테이트에 대한 보다 진전된 연구가 비만과의 전쟁에서 승리하는 단초가 될 것”이라고 덧붙였다. 　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr