국내 연구진이 세포에 에너지를 공급하는 세포공장 미토콘드리아, 불필요한 물질이나 세포찌꺼기를 제거하는 리소좀 등 세포 소기관을 인공적으로 만들 수 있는 방법을 찾아냈다. 기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질연구단, 울산과학기술원(UNIST) 바이오메디컬공학과 공동연구팀은 세포간 정보전달체인 엑소좀이라는 물질을 리프로그래밍해 세포 내에서 에너지 생성이 가능한 인공 세포소기관을 개발했다. 이 같은 연구결과는 촉매과학 분야 국제학술지 ‘네이처 캐탈리시스’ 14일자 표지논문에 실렸다. 과학의 발달로 다양한 신체 장기를 인공적으로 만드는 시도들이 성공하고 있다. 최근에는 세포의 장기라고 할 수 있는 미토콘드리아, 리소좀 같은 세포 소기관도 만들기 위한 연구들이 진행되고 있다. 그렇지만 세포 내 물질전달 효율, 안정성, 생체 합성 등 어려움이 많다. 연구팀은 엑소좀이 나노 크기로 세포간 효율적 정보전달체이기 때문에 신체 조직 깊은 곳까지 침투할 수 있어서 새로운 약물 전달 시스템을 만들 수 있을 것이라는 점에 착안했다. 연구팀은 세포 크기의 액적 기반 미세유체 반응기를 이용해 두 종류의 엑소좀이 합쳐지면서 내부 물질끼리 화학반응이 일어나 융합되는 것을 확인했다. 또 엑소좀 내부와 막단백질에 서로 다른 효소를 갖고 있는 엑소좀의 융합반응을 통해 생촉매 반응을 제어하는데도 성공했다. 연구팀은 세포 에너지 원천인 생체에너지 ‘ATP’를 합성시킬 수 있는 효소들을 인공 엑소좀에 포함시켜 살아있는 세포 내에서 ATP를 만들어내는 인공 합성엑소좀을 만들었다. 인공 엑소좀이 유방암 모사 스페로이드 내부 깊숙한 부분까지 전달되는 것이 확인됐다. 실제로 인공 엑소좀이 저산소증으로 손상된 세포에 에너지를 공급하는 나노 알약 같은 의학적 활용 가능성이 클 것으로 기대됐다. 연구를 이끈 조윤경 IBS 첨단연성물질연구단 그룹리더(UNIST 교수)는 “이번 연구는 인공 엑소좀을 이용해 살아있는 세포에 보다 효율적으로 물질을 전달할 수 있는 방법을 제시했다”며 “엑소좀 내부와 표면에 부가적 기능을 탑재한 다양한 종류의 인공 세포 소기관을 만들 수 있을 것”이라고 설명했다.

국민대가 윤석열 전 검찰총장의 부인 김건희(개명 전 이름 김명신)씨의 박사학위 논문 부정 의혹에 관한 본조사를 하지 않기로 결정했다. 국민대 연구윤리위원회는 “예비조사위원회 조사 결과 2012년 8월 31일까지 연구 부정행위에 대해선 만 5년이 지나 접수된 제보는 처리하지 않는다는 규정에 따라 본건은 검증 시효가 지나 위원회의 조사 권한이 없어 본조사를 하지 않는다”고 10일 밝혔다. 국민대는 지난 7월 김씨의 테크노디자인전문대학원 박사학위 논문 ‘아바타를 이용한 운세 콘텐츠 개발 연구 : ‘애니타’ 개발과 시장적용을 중심으로’ 논문에 대한 연구 부정행위 의심 사례가 알려지자 예비조사에 착수했다. 지난 8월 전임교원 3명으로 구성된 예비조사위는 ▲제보 내용의 구체성과 명확성 ▲시효의 적절성 ▲조사의 적합성 등 3가지 항목을 판단했다. 조사 결과 논문에 대해선 제보 내용의 구체성과 명확성은 확보됐으나 시효의 적절성에서는 이미 만 5년이 지나 제보가 접수됐기 때문에 처리할 수 없다고 봤다. 만 5년이 지났더라도 피조사자가 재인용을 해 5년 이내에 후속 연구의 기획이나 연구비 신청 등에 사용했을 때는 조사할 수 있으나, 이 경우에도 해당하지 않는다고 예비조사위는 판단했다. 위원회는 김씨가 테크노디자인전문대학원 재학 중 외부 학술지에 게재한 논문 3편도 박사학위 논문과 마찬가지로 검증 시효가 지나 추가 조사를 할 수 없다고 봤다. 위원회가 심의한 논문 3편은 ▲애니타를 이용한 Wibro용 콘텐츠 개발에 관한 연구-관상·궁합 아바타를 개발을 중심으로(2007년 8월) ▲온라인 운세 콘텐츠 이용자들의 이용 만족과 불만족에 따른 회원 유지와 탈퇴에 대한 연구(2007년) ▲온라인 쇼핑몰 소비자들의 구매 시 e-Satisfaction에 영향을 미치는 요인에 대한 연구(2007년)다. 위원회는 “조사를 통해 학술적 평가와 연구 부정행위 여부를 명백히 규명하라는 국민의 눈높이는 잘 알고 있지만, 규정이 정하는 바에 따라 시효가 적용될 수밖에 없다는 결정을 해야 하는 한계가 있었다는 점을 이해해 주시길 바란다”고 밝혔다.

절세 미인의 대명사로 여겨지는 ‘클레오파트라’로 명명된 것과 달리 개뼈(개가 흔히 좋아하는 아령 모양의 뼈다귀)를 닮아 아이러니한 한 소행성의 크기가 예측보다 꽤 크다는 사실이 확인됐다. 이는 역대 가장 선명한 이미지 데이터를 얻어낸 성과다. 미국 우주전문매체 스페이스닷컴 등 외신 보도에 따르면, 대부분 금속으로 된 클레오파트라 소행성(이하 클레오파트라)은 기존 관측에서 길이 200㎞ 정도로 추정됐지만, 새로운 이번 연구에서 길이가 270㎞에 달하는 것으로 확인됐다. 이는 서울에서 포항까지 직선 거리와 맞먹는 규모다. 1880년 오스트리아 천문학자 요한 팔리사에게 처음 발견된 뒤 천문학자들의 마음을 사로잡아온 클레오파트라는 화성과 목성 사이에서 태양을 중심으로 공전한다. 우리 지구에서 가장 가까울 때는 2억㎞ 정도 떨어져 있다. 흔히 ‘개뼈 소행성’으로 불리는 클레오파트라는 20년 전 수행한 레이더 관측 연구에서 소행성 양끝에 둥근 돌출부가 있다는 사실이 확인돼 개뼈처럼 보인다고 해서 이런 별명이 붙여졌다.클레오파트라는 두 위성을 갖고 있다는 사실이 드러난 바 있다. 이들 위성은 실제 클레오파트라의 자녀들인 알렉산더 헬리오스와 클레오파트라 셀레네 2세의 이름을 따서 각각 알렉셀리오스(Alexhelios)와 클레오셀레네(Cleoselene)라는 이름이 붙여지기도 했다.국제연구진이 칠레에 있는 유럽남방천문대(ESO)의 초거대망원경(VLT)을 사용해 확보한 새로운 이미지는 클레오파트라를 여러 각도로 바라본 모습이다. 이는 2017년부터 2019년까지 3년 동안 수집한 것을 미국 캘리포니아주 마운틴뷰에 있는 세티(SETI) 연구소가 주도해 얻은 결과물이다. 이번 연구는 어느 때보다 정확하게 소행성의 크기와 질량을 계측했기에 이 천체를 공전하는 두 위성이 어떻게 형성될 수 있었는지에 대해서도 알 수 있게 해줬다. 이는 클레오파트라가 어떤 두 소행성의 충돌로 완전히 파괴되지 못하고 남은 잔해에서 태어났다는 점을 시사하는 것. 연구진은 또 VLT가 포착한 다양한 이미지 정보를 바탕으로 3D 입체 모형을 제작했고 소행성의 한쪽 돌출부가 다른 쪽 돌출부보다 더 클 수도 있다는 새로운 정보도 알아냈다. 뿐만 아니라 별도의 연구를 통해 클레오파트라의 밀도가 기존 4.5g/㎥가 아닌 3.4g/㎥에 불과하다는 점도 확인됐다. 이는 밀도가 철의 철반 수준임을 시사해 이 소행성이 기존 예측보다 3분의 1 정도 덜 무겁고 이를 공전하는 두 위성의 궤도도 다르다는 점을 보여준다. 밀도가 낮다는 점은 클레오파트라 소행성이 다공질 구조이고 잔해 더미에 불과할수 있으며 두 소행성의 강한 충돌 뒤 떨어져 나온 잔해들이 다시 뭉쳐져 형성됐을 가능성이 크다는 이론을 뒷받침한다. 이에 대해 연구 주저자인 미로슬라브 브로시 체코 카를로바대 교수는 “만일 두 위성의 궤도가 틀렸다면 클레오파트라의 질량 등 모든 데이터가 잘못됐기에 이들 위성의 위치를 알아내야 한다”고 지적했다. 연구진은 이런 새로운 데이터와 정교한 컴퓨터 모형화를 통해 클레오파트라의 중력이 알렉셀리오스와 클레오셀레네의 복잡한 움직임에 어떤 영향을 주고있는지도 논문에 설명했다. 자세한 연구 결과는 국제 학술지 ‘천문학과 천체물리학’(Astronomy & Astrophysics) 최신호에 실렸다.

직장인들이 입에 달고 사는 말 중 하나가 ‘다 때려치우고 그냥 좀 쉬고 싶다’는 것이다. 많은 사람들이 ‘너무 바쁘다, 내 시간이 없다’는 등의 불평을 하는데 과연 더 많은 자유시간이 더 큰 행복을 가져다줄까. 아무 일도 하지 않고 하루 종일 쉬는 시간을 갖게되면 행복할까. 심리학자와 뇌과학자들이 이런 궁금증에 대한 답이 될 수 있는 재미있는 연구결과를 내놨다. 미국 펜실베니아대 와튼경영대학원, 캘리포니아 로스앤젤레스(UCLA) 앤더슨경영대학원 소속 실험심리학자, 사회심리학자, 뇌과학자로 구성된 공동연구팀은 개인이 자유롭게 쓸 수 있는 자유시간이 늘어날수록 행복감도 늘어나지만 지나치게 많은 자유시간은 휴식시간이 거의 없는 것만큼이나 개인의 생산성과 행복감을 높이지 못한다는 연구결과를 심리학 분야 국제학술지 ‘성격과 사회심리학 저널’ 9일자에 발표했다. 연구팀은 2012~2013년에 실시한 ‘미국인 생활시간 사용조사’(ATUS) 참여자 중 2만 1736명의 데이터와 1992~2008년 실시한 ‘전미 노동인구 변화연구’(NSCW)에 참여자 중 1만 3639명의 데이터를 비교 분석했다. 조사 참여자들은 주당 휴일과 하루 근무시간과 자신이 마음대로 쓸 수 있는 자유시간 등 1주일, 24시간 단위의 자세한 시간표를 작성하고 각 시간별로 느끼는 행복감에 답하도록 했다. 자유시간은 통근시간을 포함한 업무시간과 식사시간, 수면시간을 제외한 시간으로 정의했다. 분석 결과 자유시간이 증가함에 따라 행복감이 증가하는 것으로 확인됐는데 일일 자유시간이 2시간까지는 행복감이 급격히 증가했으며 이후 5시간까지는 서서히 증가세를 보였지만 5시간 이후부터는 서서히 감소하는 것으로 조사됐다. 연구팀은 자료분석 이외에 6000여명의 건강한 성인남녀 참가자를 대상으로 2가지 온라인 실험을 실시했다. 첫 번째 실험은 최소 6개월 동안 매일 일정한 자유시간을 갖는 것을 상상하도록 한 뒤 행복감과 만족도를 조사했다. 연구팀은 참가자들을 무작위로 선정해 적은 자유시간(1일 15분), 적당한 시간(1일 3.5시간), 많은 시간(1일 7시간)을 상상하도록 한 것이다. 그 결과 자유시간이 적은 사람은 스트레스 수치가 높고 행복감이 낮게 나왔다. 7시간이 넘는 자유시간을 상상한 사람들 역시 적당한 시간의 자유시간을 갖는 사람보다 스트레스는 높고 행복감이 낮은 것으로 조사됐다.두 번째 가상실험은 1일 3.5시간이나 7시간 자유시간을 상상하도록 한 참가자들을 대상으로 실시됐다. 연구팀은 이들에게 각각 운동이나 취미활동, 독서 같은 생산적 활동을 하면서 시간을 보내는 상상을 하도록 했으며 다른 이들에게는 TV를 비롯한 동영상 시청, 컴퓨터 사용, 온라인 게임 같은 비생산적 활동을 하는 것을 상상토록 했다. 자유시간이 지나치게 많은 사람들도 생산적 활동을 한다면 비생산적 활동을 하는 사람들보다 행복감이 높았으며 적당한 자유시간을 가진 사람들과 비슷한 수준으로 나타났다. 퇴직을 하거나 갑자기 실업상태가 됐을 때처럼 자유시간이 지나치게 많아지면 행복감이 떨어진다는 사실을 알 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 자유시간이 길어진다면 좀 더 삶에 새로운 목표를 설정하고 생산적인 일을 할 수 있도록 노력하는 것이 필요하다고 조언했다. 연구를 주도한 펜실베니아대 와튼경영대학원 마리샤 샤리프 마케팅 교수(생물심리학·의사결정론)는 “이번 연구를 통해 자유시간이 부족하면 스트레스 정도가 높아지고 행복감, 웰빙지수가 낮아진다는 통념을 확인함과 동시에 자유시간과 행복감이 계속 비례관계를 보이는 것은 아니라는 사실도 확인했다”라고 말했다. 샤레프 교수는 “주어진 재량시간을 얼마나 생산적인 활동에 사용하는가에 따라 행복감은 차이를 보인다”라고 덧붙였다.

이탈리아의 조각가이자 화가, 그리고 건축가인 미켈란젤로는 르네상스 전성기 동안 예술의 거장이지만, 실제 키는 작은 편이었을지도 모른다는 연구 결과가 나왔다. 이탈리아 시칠리아 법인류학·고병리학·생물고고학(FAPAB) 연구센터 연구진은 미켈란젤로의 유품 중에 발견돼 그가 신던 것으로 전해져온 신발들을 조사했다.이를 통해 이들 연구자는 ‘다비드상’이라는 조각상과 ‘천지창조’라는 시스티나 성당 천장화 등의 걸작을 남긴 것으로 유명한 미켈란젤로의 키가 160㎝였을수도 있다는 점을 알아냈다. 이는 개인 물품의 측정치를 바탕으로 이 위대한 예술가의 신체적 특징을 추정하고자 한 최초의 연구다. 이번 연구는 FAPAB 연구센터의 고병리학자 프란체스코 갈라시 박사와 법인류학자 엘레나 바로토 박사가 수행했다.두 박사는 미켈란젤로의 사후 피렌체 집에 남겨진 가죽 신발 한 켤레와 가죽 슬리퍼 한 짝을 연구했다. 이는 이 위대한 예술가의 유일한 혈육인 조카 레오나르도가 물려받아 후세를 위해 보존해온 유품 중 일부분이다. 나머지 슬리퍼 한 짝은 1873년 1월 14일 까사브나로티 박물관에서 도난당한 것으로 알려졌다. 오랫동안 미켈란젤로가 신었던 것으로 여겨지는 이 신발 세 짝은 모두 한 사람이 신었다는 점을 시사한다. 물론 예전에 사라진 슬리퍼 역시 같은 크기인 것으로 알려졌다. 하지만 이들 연구자는 이 신발들이 단지 미켈란젤로 가문에 속한 것이었을수도 있다는 점을 인정했다. 이는 미켈란젤로와 같은 시대에 살았던 다른 가족 구성원이나 심지어 후손이 신던 신발일 수도 있다는 것.이 연구에서 연구진은 발 치수 즉 길이와 너비로부터 키를 추정하기 위해 이미 기존에 확립된 공식을 사용했다. 평균적으로 이들 신발의 길이는 220~230㎜인 것으로 전해졌다. 이런 측정 결과에 근거해 연구진은 미켈란조의 키가 160.3㎝였다고 결론지을 수 있었다. 이는 오늘날 유럽인치고는 다소 작은 것으로 여겨지지만, 15세기 후반에서 16세기 초에 살았던 당시 사람들 중에서는 평균적인 것이었다. 이런 연구는 미켈란젤로가 생전 어떤 모습이었는지를 좀더 극단적인 방법에 의존하지 않고도 그려내는 데 도움을 준다. 이에 대해 연구진은 “미켈란젤로의 유골에 관한 완전한 법인류학적 및 고병리학적 분석을 포함한 발굴을 통해 마침내 그의 신체적 특징과 병리학적 특징에 관한 몇몇 가설의 정확성을 입증할 수 있을 것”이라고 지적했다. 연구진은 현재 미켈란젤로의 지문 연구에도 몰두하고 있는데, 이런 지문이 위대한 예술가의 신체적 특징에 더 많은 빛을 밝혀줄 것을 기대하고 있다. 자세한 연구 결과는 인간 다양성 및 진화 분야 국제 학술지 ‘인류학’(ANTHROPOLOGIE) 최신호에 실렸다.

올해 대한민국 최고과학기술인상 수상자로 권오경(66) 한양대 석좌교수(한국공학한림원 회장)가 선정됐다. 과학기술정보통신부와 한국과학기술단체총연합회(과총)는 능동형 유기발광다이오드(AMOLED) 관련 연구로 한국을 디스플레이 강국으로 만드는데 크게 기여한 공로를 인정해 권 교수를 2021년 최고과학기술인상 수상자로 선정했다고 9일 밝혔다. 권 교수는 세계 최초로 모바일용 아몰레드 디스플레이와 대형 TV용 아몰레드 디스플레이 기술개발에 성공했다. 특히 구현이 불가능하다고 여겨졌던 초저전류 수준까지 정확하게 제어할 수 있는 아몰레드 화소회로와 구동회로를 개발해 모바일용 아몰레드 디스플레이 양산을 가능케 했다. 또 OLED를 오래 작동시키면 이미지가 번지거나 잔상이 남는 열화현상까지 막을 수 있는 화소회로와 구동회로도 개발해 장시간 사용이 가능한 TV용 아몰레드 디스플레이 양산을 이끌었다. 권 교수는 최근에는 스마트폰과 가상현실(VR) 기기 등에도 사용할 수 있는 아몰레드 디스플레이 기술과 상용화에도 노력하고 있다. 디스플레이 관련 학술지와 학술대회에서 545건의 논문을 발표했고 미국 등록 특허 228개를 포함해 총 418건의 해외 특허, 310건의 국내 특허를 갖고 있다. 권 교수는 “국내 과학기술분야 최고 명예와 권위를 자랑하는 상을 받게 돼 기쁘다”며 “함께 연구실에서 밤낮 가리지 않고 연구에 몰두한 160여명의 제자와 연구교수들과 함께 영광을 나누고 싶고 앞으로도 한국 디스플레이와 반도체 분야에서 더 많은 기여를 할 수 있도록 노력할 것”이라고 수상소감을 밝혔다. 대한민국 최고과학기술인상은 탁월한 연구성과를 이룬 과학기술인을 발굴해 시상하는 제도로 2003년 시작해 권 교수를 포함해 지금까지 44명의 수상자를 배출했다. 10일 과총이 주최하는 ‘대한민국 과학기술연차대회’ 개회식과 함께 열리는 시상식에서 권 교수는 대통령 상장과 상금 3억원을 받는다.

4000원짜리 햄버거를 ‘사딸라 햄버거’라고 하거나 ‘3000원대 옛날 가격 그대로’라면서 3900원에 내놓으면 판매량이 이전보다 늘어난다. 8일 기준 달러 대비 원화 환율이 1160원대라는 점을 감안하면 사딸라 햄버거는 4000원보다 비싸고, 3900원 햄버거는 고작 100원 저렴할 뿐이다. 경제학에서는 사람을 ‘합리적이고 계산적’이라고 전제하고 있지만 실제로는 이처럼 합리적이지 않고 감정적 결정과 판단을 내리는 경우가 많다. 이 때문에 최근에는 심리학을 도구로 사람들의 행동과 판단에 대한 설명을 제시하는 행동경제학이 주목받고 있다. 심리학은 뇌신경과학, 인지과학의 발달 덕분에 좀더 과학의 옷을 입고 경제학을 포함해 다양한 분야에 접목되고 있다. 실제로 코로나19 같은 감염병 확산기에 적절한 방역 대책이나 대사질환 같은 비감염성 질환 예방을 위한 보건 전략을 세울 때도 심리학과 뇌과학 이론들이 적용된다. 영국 사우샘프턴대학병원 생애과정 역학연구부, NIHR 사우샘프턴 의생명연구센터, 사우샘프턴대 지리환경과학부, 웨섹스연구소 보건기술평가센터, 호주 디킨대 체육·영양과학 연구소 공동연구팀 역시 대중들이 건강한 식습관을 갖도록 하기 위한 심리학 실험을 했다. 연구팀은 대형 마트나 소매점에서 식료품 배치에 따라 사람들의 구매 패턴이 달라진다는 사실을 확인하고 미국공공과학도서관에서 발행하는 의학분야 국제학술지 ‘플로스 메디슨’ 9월 8일자에 발표했다.영국은 체질량지수(BMI) 30 이상의 고도비만자가 2019년 기준으로 전체 인구의 29%에 달해 유럽에서 가장 ‘뚱뚱한’ 나라로 불린다. 지금 같은 추세라면 2050년에는 영국 전체 인구의 절반 이상이 고도비만자가 될 것이라는 전망까지 나오고 있다. 이 때문에 영국 왕립의학학술원은 비만을 국가의 미래를 위협하는 심각한 위기라고 규정하고 정부가 이를 해결하기 위해 적극 나서라고 촉구하기도 했다. 이번 연구도 영국 내 비만율을 줄이기 위한 하나의 방안으로 진행된 것이다. 연구팀은 영국 대형 슈퍼마켓 체인 ‘아이슬란드’의 6개 매장을 3곳씩 2그룹으로 나눠 1년 동안 실험을 했다. 우선 3곳은 기존과 마찬가지로 입구와 계산대 가까이에 과자, 탄산음료, 사탕, 각종 첨가물이 포함된 가공식품 등을 배치했고, 다른 3곳에는 입구와 계산대 가까이에 과일과 야채를 배치하고 가공식품은 반대쪽 먼 곳에 배치한 뒤 사람들의 구매 패턴과 판매량 변화를 조사했다. 그 결과 매장 내의 식품 배치에 따라 이용객의 구매 패턴이 눈에 띄게 달라진 것이 확인됐다. 입구와 계산대 가까운 곳에 과일과 야채 등 건강한 음식과 식재료를 배치한 매장 3곳에서는 그렇지 않은 매장보다 과일, 야채가 주당 약 1만개 더 팔렸고 과자나 사탕, 가공식품은 1575개가 덜 판매된 것으로 확인됐다. 반면 다른 3곳의 매장에서는 가공식품과 건강하지 않은 식품들의 판매가 평소와 차이를 보이지 않았다. 이들 식품이 입출구 쪽에 좀더 가까운 매장은 이전보다 이들 식품 판매가 더 늘어난 것으로 조사됐다. 영국 사우샘프턴대 의대 제니스 베어드(보건역학) 교수는 “이번 연구는 대형마트의 식료품 배치 방식만 바꾸더라도 소비자들의 구매 패턴과 식습관이 달라질 수 있음을 보여 주고 있다”며 “가장 큰 문제는 아동비만 인구가 점점 늘고 있다는 점인데 국민의 건강 개선을 위해서 식품 제조사뿐만 아니라 판매상도 적극 나설 필요가 있다”고 강조했다.

“단순히 컬렉션만 있다고 해서 박물관이 되는 것은 아니다. 장기적인 안목에서 보자면 박물관의 영예란 오로지 거기에 보관된 인공물이라든지, 어떤 물건에만 달려 있는 것은 아니기 때문이다. 오히려 눈에 보이지 않는 곳에서 묵묵히 일하는 사람들이 박물관을 살아 움직이게 만드는 요소이다.” 세계 3대 자연사 박물관 중 하나로 꼽히는 영국 런던 자연사 박물관 선임과학자이자 세계적인 고생물학자 리처드 포티 박사의 저서 ‘런던 자연사 박물관’을 시작하는 문장입니다. 박물관은 일상에서 쉽게 접할 수 없었던 것들을 볼 수 있는 곳이다 보니 아이들은 물론 어른들도 좋아하는 장소입니다. 많은 사람이 박물관을 특정 주제에 따라 정리해 놓은 자료들을 관람할 수 있도록 한 전시장 정도로 생각하는 경우가 많습니다. 그렇지만 박물관은 전시만큼이나 연구 기능이 중요한 비중을 차지합니다. 미국 버몬트대, 예일대, 코네티컷대, 일리노이대, 뉴햄프셔대, 보스턴대, 코넬대, 스미소니언재단, 폴란드 니콜라우스 코페르니쿠스대, 독일 젠켄베르크 자연사박물관, 영국 요크대, 세인트앤드루스대, 캐나다 브리티시 컬럼비아대, 루마니아 부카레스트 생물학연구소 공동연구팀은 박물관 소장품들을 이용해 자연에 있는 동식물들의 종(種) 변화와 다양성을 예측할 수 있다는 것을 알아냈습니다. 이 같은 연구 결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘생태학 및 진화학 방법론’ 9월 8일자에 실렸습니다. 연구팀은 작은 포유류, 어류, 곤충, 양서류 등 동식물 관련 140만건의 야생 관찰기록과 동식물 2만 2000종에 대한 7만 3000건의 박물관 자료를 비교 분석했습니다. 전 세계 박물관들이 온라인으로 연결되면서 외국 박물관 소장품까지 쉽게 검색할 수 있게 됐다는 점이 이번 연구를 가능케 한 중요한 요소 중 하나입니다. 연구팀은 특히 박물관 기록을 통한 예측 결과와 실제 야생 생물종이나 개체수를 쉽게 비교하기 위해 뉴햄프셔 벌, 노스캐롤라이나 나비, 카리브해 연안의 어류, 네바다 지역의 소형 포유류, 독일의 무척추 동물 등 전 세계 17종의 동식물에게 주목했습니다. 연구 결과 야생에서 보기 드문 종들은 박물관 소장품에도 많지 않았고 야생에서 흔한 종은 박물관 소장품에서도 풍부한 것으로 나타났습니다. 연구팀은 이를 근거로 박물관 소장품으로부터 야생의 종 다양성과 개체수를 추정할 수 있는 예측모델을 만들어 분석한 결과 정확도가 상당히 높은 것으로 나타났습니다. 연구팀은 이번 연구 결과를 활용하면 생물다양성 위기에 보다 발 빠르게 대응할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 이처럼 과학 선진국들에서 과학관은 과학 대중화, 과학의 대중 인식에 있어서 중요한 장소로 역할을 하고 있습니다. 그렇지만 한국에서 과학관이나 박물관이라고 하면 ‘아이들 학교 공부 때문에 몇 번 찾아가고 마는 곳’이라는 인식이 큽니다. 외국 과학관들은 다양한 기획전을 통해 사람들이 계속 찾아오도록 유인합니다. 그렇지만 한국 과학관들은 한두 번 방문하면 더이상 볼 것이 없어 아이들조차도 흥미를 느끼지 못하는 경우가 많지요. 과학관이 존재감 없는 애물단지 취급을 받지 않으려면 수장고에서 잠자는 수집품을 활용한 다채로운 전시를 기획하고 과학자들을 불러들일 수 있는 연구지원 기능을 강화시키는 등 다양한 고민과 시도가 필요할 것 같습니다.

폴란드 크라쿠프 야기에우워대 동물학·의생명연구소, 화학부, 영국 브리스톨대 생리·약리·신경과학부 공동연구팀은 달고 기름진 음식 위주의 고지방식단은 신체시계를 망가뜨려 과식과 비만을 유발한다고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘생리학저널’ 9월 7일자에 실렸다. 연구팀은 생쥐를 두 집단으로 나눠 한 집단은 지방이 전체 식단에서 10% 이하인 일반 식사를, 다른 집단은 식단의 70%가 달고 기름진 음식으로 채워진 고지방식을 4주 동안 제공한 뒤 뇌와 신체 호르몬 변화를 분석했다. 그 결과 고지방식을 장기간 섭취한 생쥐들은 포만감을 조절하는 뇌 속 시계가 망가지면서 비만으로 이어지는 것을 확인했다. 특히 뇌 속 신체시계에 문제가 생기면 신체가 지방을 쉽게 축적하도록 변한다고 연구팀은 설명했다.

약물을 삼키거나 주사를 했을 때 위치를 알려주고 작용속도까지 전달할 수 있는 다기능 약물전달체 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 카이스트 생명화학공학과, 중앙대 화학과, 가천대 바이오나노과학과 공동연구팀은 중금속 흡착 단백질을 이용한 금속 나노입자 생합성기술을 개발하고 이를 활용한 위치 영상화 가능 약물전달체를 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 화학회에서 발행하는 재료과학 분야 국제학술지 ‘ACS 어플라이드 머티리얼즈 앤드 인터페이시스’에 실렸다. 현재 금속 나노입자를 합성할 때 쓰이는 방법으로는 생체 독성이 있어 동물이나 사람에게 사용하기 어렵다. 이런 문제를 해결하기 위해 단백질을 미생물 내에서 과발현시켜 금속 나노입자를 생합성시키는 기술이 개발됐지만 나노입자를 만들기 위해 미생물이 받아들일 수 있는 금속의 종류나 농도가 제한된다. 이에 연구팀은 대장균에 중금속 흡착 단백질을 만들 수 있는 유전체의 일종인 플라스미드를 형질전환시켜 삽입한 뒤 단백질을 과발현시켰다. 그 다음 과발현된 단백질을 하이드로젤의 일종인 알지네이트 젤에 포집해 활성을 안정화시키는데 성공했다. 중금속 흡착 단백질을 포집한 알지네이트 젤은 다양한 종류의 금속 이온을 30분 이내로 빠르게 고농도로 흡착, 환원시켜 금, 은, 자성 나노입자, 양자점 나노입자 등 다양한 종류의 금속 나노입자를 고농도로 생합성할 수 있다는 것이 확인됐다. 연구팀은 항암제 같은 약물과 중금속 흡착 단백질을 알지네이트 젤에 동시에 포집한 뒤 높은 형광을 나타내는 양자점 나노입자를 젤 내부에 합성함으로써 형광으로 위치 추적이 가능하도록 했다. 또 약물이 장시간에 걸쳐 서서히 방출되는 서방형 다기능 약물 전달체를 만들 수 있다는 것을 제시했다. 실제로 연구팀은 항암제와 녹색 형광을 드러내는 카드뮴 셀레나이드, 파란색 형광을 보이는 유로피움 셀레나이드로 이루어진 양자점을 동시에 포집한 약물전달체를 실험용 생쥐에게 먹인 뒤 약물 전달체의 위치를 영상으로 추적할 수 있다는 사실도 확인했다. 카이스트 생명화학공학과 박현규 교수는 “이번에 개발된 물질은 독성 걱정 없이 고속, 고농도로 다양한 금속 나노입자를 생합성할 수 있고 동시에 약물의 서방형 방출이 가능하기 때문에 위치 추적이 가능한 약물전달체에 응용할 수 있다”고 설명했다.

포유류와 조류의 진화에 기후 변화보다 지형 변화가 더 큰 영향을 줬다는 연구 결과가 나왔다. 영국 케임브리지대 연구진은 지난 300만 년간 지구 표면의 고도·기후의 변화와 포유류·조류 서식지에 관한 데이터를 통합 분석해 지형 변화가 기후 변화보다 포유류·조류의 진화 과정에 더 큰 영향을 미쳤다는 점을 알아냈다고 밝혔다. 이들 연구자에 따르면, 지표 고도의 변화는 놀랍게도 역사적인 기후 변화보다 이른바 ‘종분화’로 알려진 새로운 종의 형성 과정에 더 큰 영향을 미친다. 일반적으로 지표의 고도가 높아지면 기온이 낮아지고 서식지의 복잡성은 증가한다. 예를 들어 산이 형성된 곳처럼 고도가 높아지면 종의 이동이나 혼합을 막는 물리적 장애물이 형성돼 개체군이 고립되는 경우가 생긴다. 이는 종분화를 향한 첫 번째 단계라고 전문가들은 말한다.관련 사례로는 뉴질랜드 고산지대에서 발견되는 큰앵무새 일종인 케아(kea)와 로키산맥의 큰뿔양 등이 있다. 케아와 같은 새의 경우 고도 상승에 따른 기온 변화가 짝짓기 시기 등에 차이를 만들어 다른 집단과 생식적 격리가 될 위험이 있다. 생식적 격리는 개체군간의 교배가 불가능해지는 것을 말한다. 이에 대해 연구 주저자인 앤드루 타넨차프 박사는 “산 정상에는 종종 다른 곳에서 찾아볼 수 없는 독특한 종이 많이 서식한다”면서 “이전에는 기후 영향으로 신종이 형성된다고 생각됐지만 우리는 전지구적인 규모로 고도 변화가 더 큰 영향을 미친다는 점을 발견했다”고 설명했다. 이 연구에서는 시간이 흐르면서 신종 형성의 속도에 관한 고도 상승의 영향이 조류보다 포유류에 더 두드러지는 것으로 나타났다. 이는 새가 다른 지역으로 짝을 찾아 날아감으로써 지형적 장애물을 극복할 수 있다는 사실에 따른 것으로 보인다. 따라서 오늘날 조류는 포유류보다 기후 변화에 더 큰 영향을 받는다. 타넨차프 박사는 또 지형 상승의 두 가지 중대한 요인이 빠른 진화에 영향을 미치는지를 설명하는데 도움이 될 수 있다고 지적했다. 지형 상승의 첫 번째 요인은 다양한 종이 적응할 새로운 서식지를 만든다는 것이다. 관련 사례로는 고도가 높아질수록 서식지가 어떻게 변하는지를 보여주는 빅토리아시대 박물학자 알렉산더 폰 훔볼트의 상징적인 지도가 있다. 따라서 서식지의 다양성과 복잡성은 생물 개체군을 더욱더 빠르게 새로운 종으로 분화할 수 있게 해준다고 타넨치프 박사는 덧붙였다. 두 번째 요인은 지형 상승이 물리적 이동을 방해하는 장애물을 만들어 개체군간 번식을 방해한다는 것이다. 다만 포유류와 달리 조류는 더 먼 거리를 이동할 수 있어 지형 상승의 영향은 포유류에 더 큰 것으로 여겨진다. 자세한 연구결과는 세계적인 학술지인 네이처 생태와 진화(Journal Nature Ecology and Evolution) 최신호에 실렸다.

깨달음에 다다른 종교인이 아닌 이상 많은 사람들이 죽음을 두려워한다. 영국 철학자이자 사회학자 허버트 스펜서가 “인간이 종교를 만든 이유는 죽음이 두렵기 때문”이라고 말한 것도 그 떄문이다. 그런데 인간 뿐만 아니라 별들도 늙어서 죽음에 가까워지는 것을 늦추려고 한다는 연구결과가 나왔다. 이탈리아 볼로냐대 물리천문학과, 볼로냐 천체물리학·우주과학 천문대, 영국 리버풀 존 무어대 천체물리학연구소, 아르헨티나 라플라타국립대 천문·지구물리학부, 라플라타 과학기술연구센터 공동연구팀은 별의 마지막 단계라고 하는 백색왜성이 표면에서 수소를 연소시키면서 노화속도를 늦춘다는 사실을 확인했다. 이 같은 연구결과는 천문학 분야 국제학술지 ‘네이처 천문학’ 9월 7일자에 실렸다. 백색왜성은 별(항성)을 구성하는 핵융합 연료가 소진돼 열압력이 약해져 중력 수축이 진행되면서 질량은 태양 정도이지만 크기는 지구정도로 밀도가 매우 높은 천체를 말한다. 백색왜성이 주변 물질을 흡수해 질량이 일정 수준 이상 커지면 다시 핵융합이 시작돼 초신성이 되는 경우도 있지만 태양을 비롯해 별의 98%는 백색왜성이 돼 소멸되는 운명을 피할 수 없다. 백색왜성은 별의 진화 마지막 단계로 점점 식어 결국에는 더 이상 빛을 내지 못하게 된다는 것이다. 백색왜성의 냉각단계 연구는 백색왜성 자체는 물론 별 생성 초기단계를 이해하는데 도움이 된다. 이에 연구팀은 허블 우주망원경을 이용해 사냥개자리에 있는 3만 9000광년 떨어져 있는 구상성단 M3와 헤라클레스자리에 있는 2만 5100광년 떨어진 구상성단 M13의 백색왜성을 관찰했다. 두 구상성단의 나이나 구성성분 등은 비슷하지만 백색왜성을 형성하는 개별 별들의 특성은 다르기 때문에 700여개의 백색왜성들을 허블망원경에 장착된 광시야 카메라로 근자외선 파장에서 관측했다. 연구팀은 관측 결과와 별의 진화에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 비교분석했다. 그 결과 M13의 백색왜성 70% 정도가 별 표면에 얇은 수소 외피를 형성해 열핵폭발을 유지함으로써 서서히 냉각되도록 하고 있다는 것을 발견했다. 이는 기존 백색왜성의 진화와 노화에 관한 개념과 전혀 다른 것이다. 특히 이 같은 얇은 수소외피를 갖고 노화를 늦추는 백색왜성에 대한 나이추정은 최대 10억년까지 부정확하게 만들 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 연구를 이끈 볼로냐대 물리천문학과 프란시스코 페라로 교수는 “이번 발견은 별이 늙어가는 방식에 대한 새로운 관점을 제시한 것”이라며 “M13과 유사한 다른 성단을 조사해 항성들을 서서히 늙게 만드는 얇은 수소 외피에 대해 추가 연구 중”이라고 설명했다.

국내 연구진이 항암치료 내성을 일으키고 전이와 재발을 유발시키는 새로운 원인 유전자를 찾아냈다. 광주과학기술원(GIST), 가천대 길병원, 가톨릭대, 충남대, 국립암센터, 한국화학연구원 공동연구팀은 대장암 환자의 암 조직 유전체 프로파일링을 통해 항암치료 저항성 유전체 ‘CD45’를 발견했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘테라노틱스’에 실렸다. 과학기술의 발달로 인해 암도 관리 가능한 질병으로 인식되고 있지만 여전히 많은 환자들이 항암치료가 완벽하지 않고 치료 이후에도 암전이와 재발로 고통받는 경우가 많다. 이는 항암치료 이후에도 살아 남아있는 소수의 암줄기세포 때문으로 알려져 있다. 연구팀은 대장암 환자들의 암 조직을 이용해 항암치료 저항성을 연구하던 중 항암치료 저항성 암 조직에서 CD45가 많이 나타난다는 것을 발견했다. CD45는 면역세포의 발현 여부를 알려주는 표지자 역할을 하는 유전자로 암세포 내에서의 역할과 기능에 대해서는 거의 알려지지 않았다. 연구팀은 단일세포 유전체 프로파일링이라는 새로운 분석법을 활용해 환자의 암조직 내에 존재하는 CD45의 발현이 높을수록 항암제나 방사선치료에도 살아남아 재발과 전이를 일으킨다는 사실을 확인했다. 특히 암세포 내에 CD45 발현율이 높을수록 방사선요법에 대한 치료 예후가 높지 않다는 상관관계도 증명해 냈다. 연구팀에 따르면 CD45가 발현되는 암세포는 자가재생능력을 지녀 암조직을 재생산하는 암줄기세포의 특성을 갖게 되는 것을 확인했다. 이에 따라 이미 개발돼 사용 중인 CD45저해제를 활용하면 항암치료 저항성을 억제하고 항암치료 이후에 일어나는 암재발능력도 낮출 수 있을 것으로 연구팀은 보고 있다. 남정석 GIST 생명과학부 교수는 “이번 연구는 항암치료 저항성을 유도하는 CD45의 새로운 역할을 밝혀냄으로써 난치성 암을 극복할 수 있는 치료전략을 마련하는데 도움이 될 것”이라고 설명했다.

mRNA를 이용한 화이자와 모더나의 코로나19 백신은 일부 부작용이 나타날 수 있지만 건강에 심각한 영향은 없다는 첫 종합분석 보고서가 나왔다. 미국 질병통제예방센터(CDC)는 대형 의료서비스 및 보험기업인 카이저 퍼머넌트, 미니애폴리스 헬스파트너스 연구소, 덴버 헬스, 위스콘신 마쉬필드 의학연구소와 함께 미국 내 9개 지역 약 1200만명의 mRNA 코로나19 백신 접종자 기록을 분석해 이 같은 결론이 포함된 ‘백신 안전 데이터링크’(VSD)의 첫 번째 종합 결과를 발표했다. 이번 종합분석결과는 미국의학회에서 발행하는 국제학술지 ‘JAMA’ 9월 4일자에 실렸다. 연구팀은 2020년 12월 중순부터 2021년 6월 26일까지 화이자와 모더나에서 만든 mRNA 백신에 대한 안전감시를 실시했다. 분석 대상은 1차 mRNA 백신 접종자 약 620만명, 2차 접종자 약 570만명이었다. 연구팀은 mRNA 백신 접종 후 3~6주 동안 건강조사 결과를 분석했다. 연구팀은 백신접종자들에게서 나타난다고 하는 증상들에 대한 통계적 분석을 위해 같은 숫자의 비접종자들과 비교했다. 연구팀은 접종자들 중 건강 이상증상이 나타났다면 정확히 언제부터 시작됐는지, 예방접종 전후 여부 등을 전자환자의료기록을 통해 분석했다. 연구팀은 백신 접종 후 후유증이라고 알려진 뇌염, 골수염, 급성발작, 길랑바레 증후군 같은 신경질환, 급성 심근경색, 뇌졸중, 폐색전증 등 심혈관질환, 안면신경마비, 맹장염, 과민증, 아나필락시스, 다계통 염증 증후군 등에 주목했다. 그 결과 백신 접종과 직접 관련이 있는 이상증상 횟수가 백신 안전성에 문제가 제기될 수준의 특정 임계값에 가까이 도달하지 않은 것으로 나타났다. 또 mRNA 백신 접종의 가장 큰 이상증상으로 알려진 심근염과 심막염에 대해서는 12~39세 접종자들 중 백신 접종과 직접 관계가 있는 사람은 34명으로 조사됐다고 밝혔다. 이들 중 85%가 남성 접종자였으며 82%가 입원을 했는데 입원 1일차에 대부분 회복해 퇴원한 것으로 나타났다. 이번 연구를 이끈 카이저 퍼머넌트 백신연구센터장 니콜라 클라인 박사는 “이번 연구는 백신접종자에 대해 정밀 분석을 통해 나온 결론이기 때문에 백신에 대한 불신을 없애는데 도움이 될 것”이라며 “mRNA 백신 이외 모든 코로나19 백신의 안전성을 앞으로 2년 동안 계속 모니터링할 계획”이라고 말했다. 이번 연구에 참여했고 CDC 백신안전팀을 이끌고 있는 톰 시마부쿠로 박사는 “mRNA 백신 이외 모든 코로나19 백신에 대해 미국 역사상 가장 집중적인 안전 모니터링을 시행하고 있으며 이번 연구는 그런 대표적인 사례”라며 “전 세계에서 수백만 명의 생명을 앗아간 바이러스에 자신과 사랑하는 사람들을 보호하기 위해서는 백신접종이 최선의 방법”이라고 강조했다.

세계보건기구(WHO)가 최근 ‘관심 변이’에 추가한 ‘뮤’(Mu) 변이가 국내에서도 3건 확인됐다. 3일 장희창 국립보건연구원 국립감염병연구소장은 정례브리핑에서 뮤 변이가 멕시코, 미국, 콜롬비아에서 들어온 확진자 중에서 확인됐다며 이같이 말했다. 뮤 변이는 지난달 31일 WHO가 에타, 요타, 카파, 람다에 이어 ‘관심 변이’에 추가한 변이 바이러스다. WHO는 지난 1월 콜롬비아에서 처음 보고된 ‘B.1.621’ 변이 바이러스를 ‘관심 변이’로 지정하면서 ‘뮤’(Mu) 변이로 명명했다. WHO는 무수한 코로나19 변이 가운데 전파력과 증상, 백신 효과 등을 고려해 특별히 주시해야 할 변이를 ‘우려 변이’와 한 단계 낮은 ‘관심 변이’로 지정해 관리하고 있다. 현재 주요 변이(우려 변이)로는 알파, 베타, 감마, 델타 등 4종류가 있고, 그보다 한 단계 낮은 기타 변이(관심 변이)로는 에타, 요타, 카파, 람다에 이어 뮤까지 총 5종류가 있다. 국내 뮤 변이 감염자는 각각 올해 5월 멕시코, 6월 미국, 7월 콜롬비아에서 입국한 사람들이다. WHO에 따르면 뮤 변이 감염 비율은 전 세계적으로 0.1%를 밑돌고 있지만, 처음 뮤 변이가 보고된 콜롬비아에서는 39%를 차지하고 있다. 콜롬비아와 인접한 에콰도르에서는 13%의 점유율을 보이고 있다고 WHO는 밝혔다. 현재 40여개국에서 감염 사례가 보고됐다. 뮤 변이는 비교적 최근에 발견된 변이인 만큼 관련 연구가 아직 부족하다. WHO는 뮤 변이가 베타 변이와 유사하게 백신 효과를 감소시킬 수 있다는 자료가 있으나 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. 1일 영국 BBC 사이언스 포커스에 따르면 이탈리아 연구팀은 스파이크의 일부 변형에도 불구하고 화이자 백신이 뮤 변이에 효과가 있다고 밝혔다. 다만 지난달 학술지 랜싯에 실린 또 다른 논문은 이 변이의 돌파감염 사례가 2건 있다고 전하기도 했다. 방대본은 “뮤 변이를 포함한 새로운 변이 바이러스에 대해 모니터링을 강화하고 해외 입국자에 대한 관리를 지속적으로 해 나가겠다”고 강조했다.

글을 읽고 이해하는 ‘문해력’은 학업성취도는 물론 원활한 사회생활을 위해서도 중요한 요건이다. 최근 들어 문해력에 대한 관심이 높아지면서 서점가에서는 관련 서적들이 쏟아져 나오고 있다. 많은 전문가들이 문해력의 핵심은 ‘독서’라고 강조하고 있다. 그런데 매일 규칙적으로 하는 독서는 문해력 향상 뿐만 아니라 뇌졸중 예방은 물론 뇌졸중 환자들의 재활에도 유용하다는 연구결과가 나왔다. 미국 조지타운대 종합병원 신경과, 재활의학과, 드렉셀대, 펜실베니아대, 워싱턴 메드스타 국립재활병원 공동연구팀은 언어 관련 중추를 지속적으로 자극시키는 것이 뇌졸중 재활에서 필요한데 특히 규칙적인 독서활동이 도움이 된다고 3일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘브레인 커뮤니케이션즈’ 8월 30일자에 실렸다. 뇌졸중은 뇌기능의 부분적, 전체적 장애가 상당 기간 지속되는 질환으로 뇌혈관이 막혀 발생하는 뇌경색과 뇌혈관이 터져 생기는 뇌출혈로 나뉜다. 뇌졸중이 생기면 여러 증상이 생기는데 뇌졸중 환자 5명 중 1명 꼴로 지속적 언어장애가 나타난다. 연구팀은 뇌졸중 환자 30명과 일반인 37명을 대상으로 독해력과 소리를 듣고 이해하고 사용하는 음운학적 능력을 측정했다. 연구팀은 기능성 자기공명영상(fMRI) 기술을 이용해 회백질 부위와 뇌졸중 발생 부위를 정밀 측정했다. 분석 결과 언어장애를 겪고 있는 뇌졸중 환자들은 ‘언어’ 기능을 관장하는 좌뇌에 문제가 생긴 것인데 두 가지 다른 패턴을 보이는 것으로 나타났다. 왼쪽 전두엽 부분과 관련된 뇌졸중은 정확하고 명확한 음성을 만들어 단어를 소리내는데 문제를 일으키고 왼쪽 측두엽과 두정엽에 문제가 생긴 뇌졸중 환자는 단어의 정확성을 판단하는 능력과 소리의 뜻을 정확히 파악하는 청각운동 기능에 문제가 생기는 것으로 확인됐다. 연구팀에 따르면 뇌졸중 환자의 언어기능 장애 재활치료를 위해서는 책을 매일 규칙적으로 읽는 것이 필요하다고 밝혔다. 연구를 이끈 피터 터켈타웁 조지타운대 의대 교수는 “이번 연구는 뇌졸중이 환자의 언어능력에 어떤 영향을 미치는지 신경해부학적, 인지과학적 기초를 명확히 하고 규칙적인 독서활동이 재활에 도움이 된다는 사실을 제시했다는데 의미가 있다”라고 설명했다. 한편 미국 로마린다대 공중보건대 영양학 및 예방의학센터, 통합보건대 식품영양학과, 스페인 아우구스트 파이아이수니어 생물의학연구소, 카를로스3세 연구소, 바르셀로나 델마르 의학연구병원(IMIM), 발렌시아대 의대 예방의학 및 공중보건학과, 비영리 연구교육기관인 식이지방산연구소(FARI) 공동연구팀은 매일 견과류, 특히 호두를 섭취하는 것이 좋은 콜레스테롤을 늘려 뇌졸중을 비롯한 심혈관 질환을 예방하는데 도움이 된다고 3일 밝혔다. 이 연구결과는 의학분야 국제학술지 ‘순환’ 8월 31일자에 실렸다. 연구팀은 2012년 5월부터 2016년 5월까지 스페인 바르셀로나와 미국 캘리포니아 로마린다에 거주하는 건강한 63~79세 남녀 708명을 두 그룹으로 나눠 한 집단은 매일 하루 호두 반 컵 씩 섭취하도록 하고 다른 쪽은 호두를 제공하지 않았다. 실험이 끝난 2년 뒤 연구팀은 참가자들의 혈중 콜레스테롤 수치와 지질 단백질 수치, 뇌기능을 분석했다. 그 결과 호두를 장기 섭취한 사람들은 ‘나쁜 콜레스테롤’인 LDL 수치와 총 콜레스테롤 수치가 낮아지는 것으로 나타났으며 심혈관질환과 혈관성 치매, 뇌졸중 발병 비율도 현저하게 낮은 것으로 조사됐다. 고혈압과 고지혈증으로 치료를 받고 있던 사람들도 2년 동안 호두를 섭취한 결과 대부분 콜레스테롤수치와 혈압이 정상에 가깝게 떨어지는 것으로 조사됐다. 남성은 LDL 콜레스테롤 수치가 이전에 비해 7.9%, 여성은 2.6% 감소한 것으로 나타났다. 스페인 바르셀로나 델마르 의학연구병원 에밀리오 로스 교수는 “매일 호두를 한 줌씩 먹는 것은 심혈관 건강을 증진시키는 간단한 방법으로 식단에 호두를 비롯한 다양한 식단을 포함시킬 경우 콜레스테롤 수치를 낮추고 심혈관질환과 뇌졸중을 예방하는데 도움이 될 것”이라고 말했다.

국내 연구진이 DNA에는 우리가 흔히 알고 있는 이중나선 구조 이외에 사중나선 구조도 있다는 사실을 밝혀냈다. 성균관대 의대, 한양대 화학과, 광주과학기술원(GIST) 화학과 공동연구팀은 세포 내에 ‘AC-모티프’(AC-motif)라는 새로운 DNA 구조가 있으며 이것이 유전자 발현을 조절한다는 사실을 확인했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘핵산 연구’ 9월 1일자에 실렸다. 1953년 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭은 세포 유전정보를 저장하는 DNA가 이중나선 형태라는 것을 밝혀냈다. 60억개 염기로 된 사람의 유전체를 구성하는 DNA는 환경, 세포작용, 염기서열 등에 따라 이중나선 이외에 다양한 구조를 가질 것으로 예측됐지만 지금까지는 몇 개의 구조만 밝혀졌고 기능에 대한 연구도 많지 않다. 보통 세포 모양, 특징, 기능은 각 세포에서 어떤 유전자가 발현되고 있는가에 따라 결정되는데 유전자 발현 조절 원리는 아직 완전히 파악되지 못하고 있는 상황이다. 연구팀은 아데닌(A)과 사이토신(C)이 반복되는 여러 종류의 올리고뉴클레오타이드를 합성하고 이들의 삼차구조 형성과 금속이온의 영향을 연구했다. 그 결과 아데닌과 사이토신이 반복되는 염기서열은 마그네슘이 있는 상황에서 4중나선 구조를 갖는다는 사실을 알아내고 이를 ‘AC-모티프’라고 이름 붙였다. 연구팀은 원편광이색 분광분석법, 자기공명분광분석법, 형광분광분석법 같은 실험기법과 분자동력학 계산법을 이용해 AC-모티프가 두 쌍의 이중나선이 엇갈린 4중나선 구조를 갖는다는 것을 확인했다. 또 4중나선 구조가 유전자를 발현시키는데 중요한 역할을 한다는 사실을 규명했다. 세포실험과 유전체 교정기술을 이용해 AC-모티프가 ‘CDKL3’라는 발암유전자 발현을 조절한다는 것도 확인했다. 김경규 성균관대 의대 교수는 “세포 내 유전자 발현을 조절하는 새로운 DNA 구조를 다양한 생물물리학적, 계산화학적 방법을 통해 알아냈다는 것이 이번 연구의 가장 큰 의미”라며 “유전자 발현에 대한 보다 정밀한 이해를 가능케 함으로써 DNA 관련 질환의 유전자 발현 조절이 가능한 신개념 치료제를 찾는데도 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

바이러스로 태양광 발전의 효율을 높이는 기술이 개발돼 주목받고 있다. 성균관대 나노공학과, 부산대 나노에너지공학과, 일본 교토대 고분자화학과 공동연구팀은 화학물질 대신 세균에 기생하는 바이러스인 박테리오파지로 페로브스카이트 태양전지의 광전효율을 높이는데 성공했다고 2일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’ 9월 2일자에 실렸다. 차세대 태양전지로 주목받는 페로브스카이트 태양전지는 빛을 전기로 바꾸는 광전효율을 높이기 위해 페로브스카이트 결정을 만들 때 고분자 같은 화학물질을 첨가해야 한다. 페로브스카이트 태양전지에 포함되는 화학물질은 다루기 까다로운 용매를 사용해 공정이 복잡해 생각만큼 광전효율을 높이기 어렵다는 문제가 있다. 이에 연구팀은 유기합성이 필요한 고분자물질을 첨가하는 대신 배양이라는 생물학적 방식을 통해 대량으로 얻을 수 있는 박테리오파지를 첨가물로 사용했다. 페로브스카이트 결정 생성 과정에서 나타나는 결함을 보완하기에 고분자는 너무 길고, 단분자는 너무 짧은데 반해 박테리오파지는 배양을 통해 딱 맞는 크기로 만들 수 있었다. 박테리오파지 표면 아미노산이 페로브스카이트 표면의 납이온과 결합해 페로브스카이트 결정성장을 촉진하고 표면결함을 보정한다는 점을 연구팀은 확인했다. 이를 통해 화학물질을 첨가했을 때와는 달리 페로브스카이트 대형 결정을 유도할 수 있고 안정성이 높은 태양전지 박막을 만들 수 있었다. 실제로 연구팀이 이번에 개발한 박테리오파지 페로브스카이트 태양전지는 22.3%의 광전효율을 보이는 것으로 확인됐다. 기존 화학물질을 이용한 페로브스카이트 태양전지의 20.9%보다 1.4%포인트 효율이 높이는데 성공했다. 전 일 성균관대 교수는 “이번 연구는 페로브스카이트 품질을 좌우하는 입자크기 제어를 화학물질이 아닌 친환경적 바이오물질로 해결해 광전효율도 높이고 환경문제도 개선하게 됐다는데 의미가 크다”라고 설명했다.

세계보건기구(WHO)가 콜롬비아에서 처음 보고된 변이 바이러스를 ‘뮤(Mu) 변이’로 명명하고 ‘관심 변이’에 추가하면서 새 변이의 위험성에 관심이 모아지고 있다. WHO는 지난달 31일(현지시간) 낸 코로나19 주간 보고서를 통해 지난 1월 콜롬비아에서 처음 보고된 ‘B.1.621’ 변이 바이러스를 ‘뮤(Mu) 변이’로 명명, 관심 변이에 추가했다. 이로써 코로나19 관심 변이는 에타, 요타, 카파, 람다에 이어 이번 뮤까지 총 5종이 됐다. WHO는 무수한 코로나19 변이 가운데 전파력과 증상, 백신 효과 등을 고려해 특별히 주시해야 할 변이를 ‘우려 변이’와 한 단계 낮은 ‘관심 변이’로 지정해 관리하고 있다. 현재 우려 변이는 알파(영국발), 베타(남아프리카공화국발), 감마(브라질발), 델타(인도발) 등 4종이다. WHO에 따르면 뮤는 현재 남미와 유럽을 중심으로 총 39개국에서 보고됐다. 미국 플로리다주에서도 일부 감염자가 나왔다. 전 세계 코로나19 발병 사례 중 뮤 변이의 점유율은 0.1%를 밑돌지만, 처음 뮤 변이가 보고된 콜롬비아에서는 39%를 차지하고 있다. 콜롬비아와 인접한 에콰도르에서는 13%의 점유율을 보이고 있다고 WHO는 밝혔다. 영국에서도 지금까지 40여건이 보고됐고, 지난달 벨기에의 한 요양원에서는 뮤 변이 감염자 7명이 숨지기도 했다. 이 때문에 유럽질병통제예방센터(ECDPC)가 WHO에 앞서 뮤를 ‘관심 변이’로 지정했고 영국 공중보건국(PHE)도 지난 7월 ‘연구대상 변이’에 추가했다. 비교적 최근에 발견된 변이인 만큼 관련 연구가 아직 부족하다. WHO는 뮤 변이가 베타 변이와 유사하게 백신 효과를 감소시킬 수 있다는 자료가 있으나 추가 연구가 필요하다고 밝혔다. 1일 영국 BBC 사이언스 포커스에 따르면 이탈리아 연구팀은 스파이크의 일부 변형에도 불구하고 화이자 백신이 뮤 변이에 효과가 있다고 밝혔다. 그러나 지난달 학술지 랜싯에 실린 또 다른 논문은 이 변이의 돌파감염 사례가 2건 있다고 전하기도 했다. 사이언스 포커스는 “뮤 변이에 대한 연구는 초기 단계라 다른 변이보다 더 전파력이 강한지 증상이 더 심한지 아직 알 수 없다”고 말했다. 뮤 변이가 처음 확인된 콜롬비아는 코로나19 누적 확진자가 490만명, 사망자는 12만여명이다. 치명률은 2.5%로 세계 평균을 소폭 웃도는 수준이며 6월 정점 이후 확진자와 사망자가 가파르게 줄고 있는 추세다.

20년 내 육지 동물 500종 멸종 위기지역별로 6개 주요 요인 영향 분석호주·남아공 등 기후변화 영향 커국지적 평가 통해 해결책 모색 가능세계자연기금(WWF)이 지난해 발표한 ‘지구생명보고서 2020’에 따르면 1970년 이후 최근까지 지구의 척추동물 개체수가 68% 정도 급감했다. 지난해 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에는 앞으로 20년 내에 육지 척추동물 약 500종이 멸종하게 될 것이라는 미국 스탠퍼드대 소속 과학자들의 연구 결과가 발표됐다. 생물다양성은 지구온난화, 기후변화와 함께 생태학 분야에서 최근 가장 많이 언급되는 이슈다. 종(種) 다양성, 유전자 다양성, 생태 다양성을 포괄하는 생물다양성은 오랜 진화의 결과이기 때문에 한번 파괴되면 복구가 사실상 불가능하다. 문제는 생물다양성이 국가별, 지역별로 어떻게 위협받고 있는지 정확히 알려지지 않아 국제적 대응에 한계가 있다는 점이다. 이런 가운데 유엔환경계획·세계보전감시센터(UNEP·WCMC), 케임브리지대 동물학과, 런던대(UCL) 생물다양성 및 환경연구센터, 국제조류보호협회, 미국 코넬대 조류학연구실, 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 환경과학·정책학과, 덴마크 코펜하겐대 거시생태·진화·기후학 연구센터, 포르투갈 리스본대 해양환경과학센터, 국제자연보존연맹(IUCN), 오스트리아 국제응용시스템분석연구소 공동연구팀은 새로운 모델링을 이용해 육지 동물의 다양성에 대한 주요 위협요인과 강도를 도식화한 지도를 처음 작성했다고 1일 밝혔다. 이번 연구는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 생태·진화학’ 지난 8월 31일자에 실렸다. 이번 연구 결과는 내년 4월 25일~5월 8일 중국 쿤밍에서 열리는 유엔 생물다양성회의(COP15)에서 채택될 새로운 국제자연계획인 ‘국제 생물다양성 프레임워크’ 작성에 활용될 예정이다.연구팀은 IUCN 레드리스트(Red List)를 바탕으로 육지 척추동물인 양서류, 파충류, 조류, 포유류의 생존에 영향을 미치는 ▲농업 ▲사냥 및 포획 ▲벌목 ▲환경오염 ▲외래종 ▲기후변화 등 6가지 주요 요인에 대한 전 지구 지도 작성에 나섰다. IUCN 레드리스트는 국제자연보존연맹이 지구에 존재하는 동식물의 보존 상태를 나타낸 목록으로 1964년에 처음 작성돼 2~5년 주기로 갱신되고 있다. 레드리스트는 종의 숫자 감소, 서식지 감소 등 5가지의 과학적 기준을 바탕으로 절멸, 자생지 절멸, 심각한 위기, 멸종 위기, 취약, 준위협, 최소 관심, 정보 부족, 미평가 등 9단계로 구분한다. 연구팀은 생물종의 보고로 알려진 동남아시아, 히말라야산맥, 마다가스카르섬, 아프리카 전역, 남미 아마존과 안데스산맥 등지를 특히 주목해 분석했다. 그 결과 포유류와 조류에게 가장 큰 위협요인은 사냥(73%) 및 포획(50%)으로 나타났다. 또 양서류의 생존을 위협하는 것은 농업(44%)으로 조사됐다. 연구팀은 마다가스카르섬, 수마트라섬, 보르네오섬과 동남아시아에서는 6가지 위협요인이 모두 나타나고 있어 심각한 상황이라고 지적했다. 유럽은 농업과 환경오염, 외래종 때문에 특히 양서류의 생물다양성이 위협받는 것으로 조사됐다. 호주 동부해안과 남아프리카공화국을 비롯해 극지방과 가까운 지역들은 기후변화 영향이 크고 조류의 생존을 특히 위협하는 것으로 나타났다. 아마존 지역을 포함한 열대지역에서는 농지 확보를 위한 벌목행위가 포유류와 조류에게 위협이 되는 것으로 조사됐다. 이번 연구를 주도한 영국 케임브리지대 조너스 겔트먼 박사는 “이번 연구 결과는 인간이 생물다양성에 미치는 영향에 대해 명확히 보여 주는 한편 특정 위협의 국지적 평가를 통해 육지 생물다양성 보존을 위한 최소한의 해결책을 제시해 주고 있다”고 말했다.