무한우주와 지적설계의 진실

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More Brain Research Suggests 'Use It Or Lose It'

심화된 두뇌 연구에 의해  힘을 얻고 있는 ‘두뇌 신경세포의 유지 혹은 폐기’ 모델

QBI 신경과학자들은 신경세포 폐기의 원인을 밝히기 위해 봉침으로부터

분리한 분자를 사용하고 있다. (출처 : 퀸스랜드대학)

사이언스 데일리(2008년 2월 12일) - Queensland Brain Institute(QBI, 퀸스랜드 두뇌 연구소)에서는 발달단계에 있는 두뇌의 연구과정에서 신경퇴행성질환에 걸릴 경우 왜 신경세포가 죽어가는 지에 관한 또 다른 중요한 단서를 발견하였다.

 퀸스랜드 대학의 신경과학자들은 두뇌의 기능에 대해 “유지 혹은 폐기(use it or lose it)" 모델에 더 무게를 두는 것으로 이번 발견을 기고하였다.

 QBI의 엘리자베스 콜슨 박사에 따르면 유아의 두뇌는 기능에 필요한 신경세포를 2배정도 빠르게 발생시킨다고 한다. 그리고 이러한 세포들은 화학적, 전기적인 자극에 의해 유지되며 나머지 세포들은 폐기된다고 한다.

 뉴로사이언스지에 기고한 내용에 따르면 콜슨 박사와 그녀의 동료들은 세포파괴과정에서 중요한 단계를 밝혀냈다.

 콜슨박사에 따르면“세포가 또 다른 세포에 의해 적당한 자극을 받지 못할 경우 세포자멸이 일어나는 것 같다.” 이러한 파괴과정은 또한 성인두뇌에 있어 필수적인 신경세포의 손실을 가져오는 알츠하이머 및 운동뉴런 질환과 같은 질병에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

 콜슨 박사에 따르면 “세포에 있어 화학적, 전기적 신호의 부족은 세포자멸의 원인이 되는 것으로 알고 있다.” “하지만 우리는 우리가 밝혀낸 세포자멸과정을 막기 위해 적당한 전기자극을 가할 경우 신경세포가 살아날 것으로 믿고 있다.” 

 과학자들의 다음 연구는 파괴되는 세포를 단지 전기적인 자극을 주는 것만으로 살려낼 수 있는지 알아보는 것이다.

 3년 이상의 연구를 통해 신경세포의 생존을 조절하는 중요한 원인을 알아낼 수 있었다. 하지만 이것은 신경퇴행을 막는데 필요한 긴 회복과정의 주요한 단계이다.

 QBI의 과장인 페리 바렛 교수에 따르면 이번 연구는 또한 어떻게 두뇌가 성인두뇌의 몇몇 영역에서 새로운 신경을 유지하는지에 관해 몇 가지 정보를 알려주기 때문에 대단히 흥분되는 발견이라는 것이다.

 “이번 연구를 (알츠하이머 및 운동뉴런 질환)과 같은 질병과정으로 유발하는 성인두뇌의 새로운 신경을 어떻게 자극할 것인지에 대한 우리의 지식과 병행함으로써, 우울증에서부터 치매와 같은 다양한 질병치료에 대한 새로운 기술을 얻을 수 있을 것이다.”

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Full article: http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/7212698.stm

Tuesday, 29 January 2008, 00:20 GMT 

Sedentary life 'speeds up ageing' 

비활동성의 삶이 노화를 촉진한다

최근의 밝혀진 연구는 비활동성 스타일의 삶이 노화를 촉진한다고 한다.

연구결과는 여가시간동안 육체적 운동을 하는 사람이 아무것도 안한 사람보다 생물학적으로 더 젊다는 것을 말해준다.

과학자들은 활동하지 않는 사람의 유전자에 있는 텔로미어가 더 짧아진다는 사실을 발견하였다. 이는 노화가 더 빠르게 진행됨을 의미한다. 영국 런던 킹스대학에서 행해진 이 연구결과는 Archives of internal medicine에 게재되었다.

『Techno Leaders' Digest (TLD)』 제 189호 2008/01/29 

천연에 가까운 인공 장기 개발의 청신호

 미네소타 대학의 심혈관 재생 센터 연구자들은 최근 죽은 쥐와 돼지로부터 채취한 심장에 살아 있는 세포의 혼합물을 이식함으로써 정상동작을 하는 심장을 만드는 데 성공하였다.

 “이번 연구의 성공으로 환자가 자신의 세포를 이용하여 이식 가능한 혈관이나 장기로 발달시키는 것이 가능해졌다.”라고 연구의 총괄 책임자인 테일러(Taylor) 박사는 말했다.

 “실험실 수준에서의 심장 조직을 만들어 내는 기술은 계속 발전했으나, 복잡하고 오묘한 심근 구조를 모방한 완벽한 3차원의 골격 구조를 만들어내는 것은 역시 미스터리에 가까웠다.”라고 말한 테일러 박사는, 천연에 가까운 인공심장을 만들기 위해서는「세포 제거술(Decellularization)」이 가장 중요한 것임을 밝혔다.

 세포 제거술은 장기 조직에서 세포를 포함한 면역성을 가진 부분을 제거하는 과정으로 장기 조직세포 사이의 완전한 구조 골격만 남길 수 있으며, 이식수술 시에 사용되는 심장의 판막이나 혈관의 뼈대를 추출할 수도 있다.

 테일러 박사팀은 쥐와 돼지의 심장을 대상으로 여러 가지 세척 과정을 통하여 심장에서 모든 세포를 제거한 심장의 골격을 만들었다. 여기에 새로 태어난 쥐의 심장에서 분리한 전구 세포를 주사한 후 멸균장치에서 영양분을 공급해주며 배양하였다. 실험 결과는 매우 성공적이었다. 심장의 전구 세포를 심장의 골격에 주사한 후 4일째가 되었을 때 심장의 수축이 관찰되었으며, 인공박동기를 이용한 결과 8일 후에는 펌프운동을 시작하였다.

 “이번에 만들어진‘새로운 심장’의 일부분을 절개하여 관찰한 결과 세포가 원상태로 복귀하였고, 원래의 심장 조직과 똑같이 작용하며 세포들도 심장의 마커 단백질을 발현하고 있었다.”라고 테일러 박사는 말했다.

 미국에는 현재 약 5백만 명 이상의 심장질환을 가진 환자가 있으며, 매년 약 55만 명의 환자가 추가로 발생하고 있고, 그 중 5만명이 심장이식을 기다리다가 죽음을 맞이하고 있다. 일반적으로 장기이식을 위한 공급은 매우 제한적이며, 다른 기증자의 심장을 이식한 환자는 이식 거부를 억제하고자 평생을 면역 억제제를 투여받으며 생활해야 한다. 게다가 종종 고혈압과 당뇨병 등의 합병증에 따른 심장이나 신장 질환이 발견되기도 한다. 그러나 연구자들은 이번에 개발된 세포 제거술의 과정이 전혀 다른 새로운 개념의 이식용 장기에 사용될 수 있다는 희망에 차 있다. 환자 자신의 세포가 새로운 심장에 채워지기 때문에 환자의 체내에서 일어나는 이식 거부반응을 최소화할 수 있으며, 이식된 심장은 원래의 심장이 있던 위치에서 영양분을 공급받아 재생할 것으로 보이기 때문이다.

 “우리는 이론을 증명하려고 동물에서 분리한 미성숙한 심장세포를 사용하였고, 의미 있는 성과를 거두었다. 앞으로는 지속적인 연구를 통하여 환자의 줄기세포를 이용한 새로운 심장의 개발이 가능할 것이다.”라고 테일러 박사는 힘주어 말했다. 또한“심장 재생이 연구의 목적이었지만, 본 연구에 사용한 세포 제거술의 사용으로 심장 이외의 각종 장기의 재생에 희망이 있음을 보여 주었다.”라고 말하며, 이식 후 거부반응 때문에 많은 문제점이 지적됐던 각종 장기의 이식에도 널리 사용될 수 있을 것으로 내다보고, 인간을 대상으로 실험하기 전에는 물론 더욱 많은 것이 고려되어야 한다는 점을 강조하였다.

 연구팀은 돼지 심장에 대해서도 비슷한 실험을 한 것으로 알려졌으나 이번에는 쥐를 이용한 실험 결과만을 공개했다. 본 연구 결과는 세계적으로 저명한 과학 학술지인 네이처(Nature)의 자매지인 네이처 메디슨(Nature Medicine) 2008년도 1월 13일자에 공개되었다.

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Source: Washington Post

http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2008/01/24/AR2008012402203.html?hpid=sec-health

Scientists Build Bacterial Chromosome

Washington Post 

Friday, January 25, 2008; Page A04 

과학자들이 박테리아 염색체를 만들다.

<과학자들에 의해 만들어진, Mycoplasma genitalium 박테리아의 인공염색체를 보여주는 사진>

메릴랜드의 과학자들이 단순한 세포가 생존과 재생에 필요한 인공합성 유전자를 가진 박테리아 염색체를 만들었다. 

이렇게 인공적으로 만들어진 염색체는 마치 컴퓨터에 다운로드되어 작동시키는 운영시스템처럼, 세포안에서 기능할것으로 믿고 있고, 이러한 결과는 인공생명체의 창조를 향한 잠재적 성과이다.

J. Craig Venter 박사는 "여전히 장애물이 있다. 그러나 우리는 그것을 극복할 것이다." 고 말한다. 

이러한 연구결과는 저명한 학술지 Science에 게재되었다. 

Venter 박사는 목표는 인공적인 유전자를 가지고 있으며, 인간에게 유용한 화학물질- 즉 석유를 대체할수 있는 재생가능한 합성 연료-을 생산할수 있는 미생물을 만드는 것이라고 말한다. 또한 새롭게 태어나는 합성생물학에 대한 감독과 감시가 없다면, 합성생물학은 잠재적 생물학적 무기나 생태계를 파괴할수 있는 미생물을 창조할수 있다고 말한다. 

Venter 박사 연구팀은 정확히 배열된 580,076개의 염기쌍을 Mycoplasma genitalium이라고 알려진 간단한 형태의 박테리아에 주입하였다. 이렇게 주입된 염기쌍은 Mycoplasma genitalium의 염색체와 거의 같다. 연구팀은 박테리아가 다른 세포를 감염시킬수 있는 유전자 단편을 제거하고,  이식된 염기쌍을 확인할수 있는 표시 유전자를 함께 주입하였다  "이것은 세계최로 합성된 박테리아 염색체이다." 고 Venter 박사는 말한다.