정자 꼬리 효소, 나노바이오 기술에 활력소

정자 꼬리 효소가 에너지를 생산하는 시스템을 모방한 나노 바이오 장치가 개발되고 있다. (사진=shutterstock.com)


정자 꼬리의 효소가 나노바이오 기술에 활력소 역할을 하고 있다. 효소들은 공장 근로자들과 비슷하다. 공장의 조립라인 방식으로 효소들이 일정 장소에 모여 한 효소에서 다른 효소로 원료를 전달하면 더 효율적으로 최종제품을 생산할 수 있다는 것이다. 미국 코넬대학교 베이커 동물건강연구소의 알렉스 트래비스 교수(수의대 생식생물학) 연구팀은 나노입자에 묶여있는 모든 효소들로 10단계의 생물학적 경로를 재생하는 데 성공했다고 6일 밝혔다.

 

연구팀은 나노입자들이 정자 꼬리에 동력을 공급하는 효소를 통해 생물학적 기능을 어떻게 획득하는지 연구했다. 효소들은 정자가 1초에 몸길이의 5배를 이동할 수 있도록 당을 젖산과 에너지로 신속히 분해하는 것으로 나타났다. 이번 연구의 수석저자로 신진대사와 정자 기능을 집중 연구해 온 치나츠 무카이 박사(포스트닥 연구원)는 “정자는 매우 효율적인 에너지 생산 시스템을 갖고 있다”고 말했다.

 

트래비스 교수는 정자 꼬리의 효소가 에너지의 효율적인 생산을 위해 견고한 지지대에 붙는 방식을 모방했다. 작은 인공장치 위에 효소를 부착하는 아이디어다. 이번 연구는 미 국립보건원(NIH)의 예산 지원을 받았으며, 독일화학회지 ‘앙게반테 케미’(Angewandte Chemie)에 발표됐다.

 

대부분의 세포는 당을 에너지로 바꾸는 과정인 ‘당 분해’를 수행하는 역할을 하는 효소가 이리저리 떠돌아다니며 활성분자를 붙잡는다. 그러나 정자에서는 이런 당 분해 효소들이 단단한 단백질 판(protein scaffold)에 효소를 붙게 하는 특별한 영역을 갖고 있다. 이 영역은 세포막의 바로 아래에 있고, 정자 꼬리 길이의 대부분에 해당한다.

 

트라비스 교수는 “당은 세포막을 통해 들어와 하부의 효소와 즉시 충돌한 뒤 분해되고 라인을 따라 전달되는 과정을 거쳐 에너지를 높은 효율로 생산한다"고 말했다. 연구팀은 이와 매우 비슷한 방식으로 연구를 수행했으며, 당 분자는 처음부터 끝까지 나노입자에 붙어있는 효소들에 의해 분해된다.

 

나노입자에 묶여 있는 효소 시스템은 자유롭게 떠도는 효소 시스템보다 더 높은 효율로 포도당을 젖산으로 분해하며, 중간 생산물의 농도를 더 낮게 유지해 준다. 나노입자에 묶여 있는 효소들로 작동되는 10단계의 생물학적 경로의 획득은 최대 2~3단계를 기록한 이전의 연구과정을 거치면서 기하급수적으로 증가했다. 트라비스 교수는 “연구가 진척돼 순수한 에너지 생산자가 될 수 있다면 현실성 있는 응용 사례가 많아질 것”이라고 밝혔다.

 

정자에서는 헤엄치고 난자를 수정시키기 위한 신호전달에 에너지가 쓰인다. 하지만 나노바이오 기술에서는 다양한 작업을 수행하는 장치의 동력원으로 에너지가 쓰인다. 트래비스 교수는 “화학요법 약물이 각각 담긴 혈액세포 크기의 장치를 상상해보라. 이런 종류의 엔진이 장착된 장치는 혈류 속의 당에서 에너지를 얻을 수 있다”고 말했다. 또 “그 에너지로 움직이는 분자 펌프를 갖춘 장치는 특히 고형 종양이 있는 부위 등 필요한 곳에서 화학요법 약물의 운반체(cargo)를 규정 속도로 밀어낼 수 있다”고 덧붙였다.

 

연구팀은 나노입자에 묶여 있는 효소의 개념을 혈액 샘플에 적용해 뇌졸중이나 외상성 뇌손상의 징후를 감지했다. 연구팀은 이 기술을 상용화할 계획이다. 무카이 박사는 “생물학적 경로(신진대사 경로)가 없으면 인공세포를 만들 수 없다”며 “따라서 이번 연구가 인공세포 가능성의 현실화를 한층 더 앞당긴 셈”이라고 평가했다.


김영섭 기자 edwdkim@naver.com

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신뢰할만한 가치가 있는지 파악하는 게 우리의 생존에 훨씬 더 중요하다”고 말했다. 6. 이따금 단점도 내보여라 실수효과(pratfall effect)에 따르면, 사람들은 당신을 실수한 뒤에 더 좋아할 것이다. 하지만 이는 당신이 유능한 사람이라고 다른 사람들이 믿는 경우에 가능한 일이다. 당신이 100% 완벽하지는 않다는 것을 드러내면, 주변 사람들에 대한 애착감과 친밀감이 높아진다. 텍사스대 엘리엇 애런슨 교수는 ‘단순한 실수가 매력의 인식에 미치는 영향’을 연구할 때 처음으로 이 현상을 발견했다. 그는 미네소타대 남학생들에게 퀴즈를 푸는 사람들의 테이프 녹음을 듣게 했다. 그 결과, 학생들은 퀴즈를 잘 풀었지만 커피를 쏟은 사람에 대해 큰 호감을 보였다. 하지만 퀴즈를 잘 풀고 커피를 엎지르지 않았거나, 퀴즈를 못 풀고 커피를 엎지른 사람들에게는 호감을 보이지 않았다. 7. 공유하고 있는 가치를 강조하라 테오도르 뉴컴의 고전적인 연구 결과에 따르면, 사람들은 자신들과 비슷한 사람들에게 더 매력을 느낀다. 이는 ‘유사성 매력 효과’(similarity-attraction effect)로 알려져 있다. 뉴컴은 섹스·정치 등 논란이 많은 주제에 대한 연구 대상자들의 태도를 측정한 뒤, 이들이 미시간대 소유의 학내 거주지에서 함께 지내도록 했다. 그 결과, 연구 대상자들은 특정 주제에 대해 비슷한 태도를 보이는 사람들을 더 좋아했다. 버지니아대·워싱턴대 공동 연구 결과에 따르면 공군 신병들은 긍정적인 특성보다는 부정적인 특성을 지닌 사람에게 더 큰 호감을 갖는다고 밝혔다. 8. 우연히 신체 접촉을 하라 잠재의식적인 신체 접촉은 상대방이 거의 알아차릴 수 없을 만큼 미묘하게 사람을 만질 때 발생한다. 예컨대 누군가의 등을 톡톡 두드리거나 팔을 만지면 사람들은 당신에게서 따뜻한 마음을 느낄 수 있다. 프랑스의 한 연구에서 젊은 남성들은 거리 구석에 서서 지나가는 여성들에게 말을 붙였다. 남성들이 말을 걸 때 아무것도 하지 않는 대신, 여성들의 팔을 가볍게 터치했을 때 대화 성공률은 2배가 됐다. 미시시피대·로즈컬리지 공동 연구 결과에 따르면 거스름돈을 건네줄 때 고객의 손이나 어깨를 만지는 웨이트리스들이 더 많은 팁을 받는 것으로 나타났다. 9. 웃어라 여자 대학생 약 100명을 대상으로 한 와이오밍대 연구 결과에 의하면 미소를 짓는 여성이 몸의 자세와 관계없이 가장 큰 호감을 사는 것으로 나타났다. 또 최근 스탠퍼드대 연구 결과에 따르면 아바타를 통해 상호 작용한 대학생들은 아바타가 더 큰 웃음을 보일 때 상호 작용을 더 적극적으로 느끼는 것으로 밝혀졌다. 또 다른 연구 결과를 보면 처음 만난 사람도 미소를 지으면 나중에 기억하기가 더 쉽다. 10. 다른 사람들이 어떻게 보이길 원하는지 알아라 사람들은 자기 자신에 대한 믿음과 일치하는 방식으로 인식되길 바란다. ‘자기 검증 이론’이다. 우리는 자신의 견해가 긍정적인지 부정적인지 확인하려고 한다. 스탠퍼드대·애리조나대 연구팀은 자신에 대해 긍정적 또는 부정적 인식을 가진 참가자들에게 자신에 대해 어떤 인식을 가진 사람과 상호 작용을 원하는지 물어봤다. 그 결과, 자신에 대해 긍정적인 사람들은 자신을 긍정적으로 생각하는 사람들을 선호했다. 또 자신에 대해 부정적인 사람들은 자신을 부정적으로 생각하는 사람들을 선호했다. 이는 사람들이 자신의 정체성과 일치하는 피드백을 제공하는 사람들과 상호 작용하기를 원하기 때문에 가능할 수 있다. 다른 연구에 따르면 사람들의 우리에 대한 믿음이 우리 자신과 일치할 때, 그들과 우리의 관계가 훨씬 더 원활하게 진행된다. 다른 사람이 우리를 잘 이해하고 있다고 느끼기 때문에 그럴 가능성이 높다. 이는 친밀감의 중요한 구성 요소다. 11. 비밀을 털어놓아라 자기 노출(자기 폭로)은 가장 좋은 관계를 구축하는 기술 가운데 하나다. 뉴욕주립대·캘리포니아대 등 공동 연구팀은 대학생들에게 쌍을 이뤄 45분을 지내면서 서로를 알게 했다. 특히 일반적인 질문과 개인적인 질문을 하게 했다. 그 결과, 개인적인 질문을 하고 답변한 사람들은 사소한 대화를 나눈 사람들보다 서로 더 가깝다고 느끼는 것으로 나타났다. 다른 사람들과 사적인 정보를 공유하면, 그들은 당신에게 더 가깝게 느껴지며 장차 당신에게 비밀스러운 속마음을 털어놓을 것이다. 12. 당신도 그들의 비밀을 지켜줄 수 있다는 것을 보여줘라 플로리다대와 애리조나주립대의 두 가지 실험 결과, 사람들은 신뢰성과 믿을 수 있는 관계에 높은 가치를 부여한다. 이 두 가지 특성은 사람들이 이상적인 친구와 이상적인 종업원을 생각할 때 특히 중요한 것으로 밝혀졌다. 노던일리노이대 수잔 데기스-화이트 교수는 “신뢰성은 정직성·의존성·충성심 등으로 이뤄져 있고, 성공적인 관계의 유지에 중요하다”고 밝혔다. 또 “정직성과 신뢰성은 우정의 영역에서 특히 중요하다”고 강조했다. 13. 유머감각을 내보여라 일리노이주립대와 캘리포니아주립대 연구 결과에 따르면 이상적인 친구든 연인이든 사람들 사이에선 유머 감각이 매우 중요한 것으로 나타났다. 또 다른 연구 결과에 의하면 누군가를 처음으로 알게 됐을 때 유머를 사용하면 호감도를 더 높일 수 있다. 14. 그들 자신에 대해 말하도록 하라 하버드대 연구 결과에 따르면 자기 자신에 대해 말하는 것은, 음식·돈·성관계에 대해 말하는 것과 마찬가지로, 본질적으로 보람 있는 일이다. 또 다른 한 연구에서 연구팀은 참가자들에게 기능적 자기공명영상(fMRI)장치에 앉아 자기 자신 또는 다른 사람의 의견에 대한 질문에 답변하게 했다. 또 참가자들에게 친구 또는 가족 한 사람을 불러 fMRI장치의 밖에 앉아 있게 했다. 연구팀은 참가자들에게 어떤 경우에는 답변을 친구 또는 가족과 공유하게 했고, 어떤 경우에는 답변을 혼자 알게 했다. 연구 결과에 따르면 동기부여·보상과 관련된 뇌 부위는 참가자들이 정보를 공개적으로 공유할 때 가장 활발한 것으로 밝혀졌다. 하지만 아무도 듣지 않는 가운데 자기 자신에 대해 말할 때도 그 뇌 부위는 활성화됐다. 다시 말하면, 어떤 사람에게 당신에 대한 정보를 알려주는 대신, 자기 자신에 대해 말하도록 기회를 줄 때, 당신의 상호 작용에 대해 훨씬 더 긍정적인 기억을 그에게 심어줄 수 있다는 뜻이다. 15. 약점이 다소 보이게 하라 샌프란시스코대 짐 테일러는 정서적 개방 또는 그로 인한 부족한 느낌이 두 사람이 관계를 맺거나 맺지 않는 이유를 설명할 수 있다고 주장했다. 다음은 그의 말이다. “정서적 개방은 자기 자신이 정서적으로 상처받기 쉽게 할 위험, 이 감정적인 노출이 받아들여져 화답을 얻거나 거부되거나 빗나갈지 알지 못하는 위험을 안고 있습니다. 하지만 그런 위험을 감수할 만한 가치가 있을 수 있습니다.” 일리노이주립대·캘리포니아주립대 연구 결과에서도 의사표현과 개방성이 이상적인 동료관계에서 바람직하고 중요한 특질인 것으로 밝혀졌다. 이는 파트너가 연인이든 친구든 중요하지 않다. 16. 그들을 좋아하는 것처럼 행동하라 어떤 사람이 우리를 좋아할 경우, 우리도 그들을 좋아하는 경향이 있다. 심리학자들은 이를 ‘호감의 상호성’(reciprocity of liking)이라고 부른다. 예컨대 1959년 ‘인간관계’저널에 발표된 연구에서 연구팀은 어떤 집단토론의 멤버들이 참가자들을 좋아한다고 말해줬다. 이 집단토론 멤버들은 연구팀이 무작위로 선택했다. 토론이 끝난 뒤, 참가자들은 그들이 가장 좋아하는 사람들은 자신들을 좋아하는 것 같은 사람들이라고 밝혔다. 최근 워털루대·매니토바대 연구 결과에 따르면 어떤 사람들이 우리를 받아들이길 원할 때 우리는 그들을 더 따뜻하게 대한다. 또 이는 그들이 우리를 정말 좋아할 확률을 높인다. 따라서 상호 작용하고 있는 어떤 사람이 당신에 대해 호감을 갖고 있는지 확신할 수 없는 경우에도, 당신이 그를 좋아하는 것처럼 행동하면 그들이 당신을 좋아하게 될 가능성이 크다.

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    아빠 나이 많으면, 태아-산모 건강 악영향

    만혼이 늘어나면서 노산 역시 증가하고 있다. 여성 노산의 위험성은 널리 알려져 있지만 나이 많은 아빠가 산모와 태아에 미치는 영향은 잘 알려져 있지 않다.  미국에서 2015년 현재 40세가 넘어 처음으로 아빠가 된 남성의 비율은 9%. 1970년대의 두 배다. 캐나다 토론토 대학교의 힐러리 브라운 박사는 “오랜 세월 출산과 관련한 연령의 문제는 여성에만 해당하는 것으로 알려졌으나, 예비 엄마뿐만 아니라 아빠의 연령도 문제가 된다”고 밝혔다. 건강포털 코메디닷컴에 따르면 최근 연구 결과 45세 이상 아빠의 경우 20~30대 아빠와 비교할 때 신생아가 저체중 상태에서 조산할 위험이 14%가 컸으며, 산모 역시 임신 당뇨에 걸릴 위험이 28% 컸다. 아빠의 나이가 많을수록 신생아는 인공호흡이 필요하거나 신생아 집중 치료실 신세를 질 가능성도 높았다. 스탠퍼드 대학교 의대 마이클 아인스버그 박사는 “아빠가 45세 이상이고 부작용이 발생했던 출산을 살펴보면, 그중 10% 이상은 아빠가 더 젊었더라면 생기지 않았을 문제”라고 말했다. 아인스버그 박사의 과거 연구에 따르면 아빠의 나이가 많으면 아이가 자라면서 자폐증, 조현병, 양극성 장애를 겪을 가능성도 컸으며, 백혈병, 유방 및 전립선암에 걸릴 위험도 컸다. 평생 배출할 난자를 태어날 때부터 가지고 태어나는 여성과 달리, 남성의 정자는 사춘기 이후 꾸준히 만들어진다. 따라서 남성의 정자는 환경 변화에 따른 돌연변이의 가능성이 크다. 나이 많은 남성의 정자가 갖는 약점이다. 브라운 박사는 “임신 및 출산과 관련한 남성의 책임에 주목해야 한다”면서 “예비 아빠의 흡연 및 음주 습관이나 비만 등 만성 질환 등은 임신에 나쁜 영향을 미칠 수 있다”고 강조했다.

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    TV 많이 보는 남녀, 날씬한 여성에 매력 느껴 (연구)

    성별에 상관없이 TV를 자주 보는 사람들은 날씬한 여성을 더 매력적으로 느낀다는 연구결과가 나왔다. 영국 더럼대학교 연구결과다. 연구팀은 중앙아메리카에 위치한 니카라과 사람들을 대상으로 이번 연구를 진행했다. 남쪽 카리브해 자치구에 위치한 7개 마을에 거주하는 주민들이 그 대상이다. 해당 지역들은 잡지나 인터넷을 일상적으로 접할 수 있는 문화환경을 갖추고 있지 않았다. 하지만 지난 10년간 정부가 전기 시설망을 확장하면서 TV 시청은 가능했다. 마을 사람들 중 식량을 넉넉히 확보할 수 있을 만큼 경제적 여유를 가진 사람들은 별로 없었다. 그래서 거주민들은 대체로 살집이 있고 통통한 사람을 매력적으로 느끼는 경향을 보였다. 연구팀은 실험참가 거주민 절반에게 할리우드 영화와 남미 드라마 등을 정기적으로 시청할 수 있는 환경을 마련해주었다. 이러한 TV 장르들은 대체로 날씬하고 굴곡진 여성 몸매를 아름답게 평가하는 시각을 담고 있다. 실험에 참여한 15~79세의 남녀 314명은 매력적인 외모를 가진 여성을 고르는 테스트에도 참여했다. 연구팀은 얼굴을 가린 채 몸매만 드러나도록 한 여성 사진 50장을 준비했다. 각 사진 속 여성의 체질량지수(BMI)는 11~42로 다양했다. 실험 결과, 크게 두 가지 요인이 날씬한 몸매에 대한 선호도와 연관을 보였다. 하나는 높은 학력이다. 거주민 중 상대적으로 고학력을 가진 사람들이 날씬한 몸매를 선호했다. 이들은 마을을 벗어나 도시에서 공부해본 경험이 있고, 도시 환경 속에서 서구권 미디어에 접근해본 경험들을 가지고 있었다. 또 다른 요인은 이번 실험을 통해 미국이나 남미 TV를 본 케이스다. 연구팀이 제공한 TV 프로그램을 본 그룹은 그렇지 않은 그룹보다 평균적으로 BMI 수치가 5 정도 낮은 여성을 매력적으로 느꼈다. 실험군은 22, 대조군은 27.5의 몸매를 아름답다고 평가했다. 22는 정상체중 중 날씬한 편에 속하고, 27~28은 정상체중을 넘는 경도비만이다. 연구팀은 TV가 아닌 사진에 노출됐을 때도 차이가 발생하는지 확인했다. 마을 사람들에게 여성 모델들의 사진을 보여주고 이를 통해 이상적인 여성 몸매에 대한 생각이 바뀌는지 확인한 것. 그 결과, 사진을 본 이후 사람들은 사진 속 몸매와 가까운 체형을 더 이상적으로 생각하는 경향을 보였다. 연구팀은 시각을 자극하는 ‘비주얼 문화’가 외모에 대한 선호도를 결정한다고 보았다. 그런 점에서 건강한 몸을 미디어에 자주 노출시키면, 무작정 마른 몸보다 건강한 생활로 만들 수 있는 탄탄한 몸을 보다 선호하게 될 것이라고 보았다. 미디어의 노출 전략에 따라 외모에 대한 선호도와 생활습관 등을 바꿀 수 있다는 설명이다.  이 연구는 국제학술지 ‘개인과 사회 심리학저널(Journal of Personality and Social Psychology)’에 실렸고 건강포털 코메디닷컴이 보도했다.

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    남성 성기의 과반수는 grower형과 shower형 중간

    남성 성기는 그로우어(grower)형과 쇼어(shower)형으로 나뉜다. 그로우어형은 발기 상태가 됐을 때 56%이상 커지는 것을 말하고 쇼어형은 36%미만으로 커지는 것을 말한다. 보통 쇼어형은 서양인이 많고 그로우어형은 동양인이 많다고 알려져 있다. 과반수의 남성이 그로우어형과 쇼어형의 중간에 해당하는 음경을 갖고 있다는 연구 결과가 나왔다.  지난달 이탈리아 밀라노에서 열린 유럽비뇨기과학회(EAU) 학술대회에서 발표된 스페인 연구진의 발표문을 토대로 '사이언스뉴스(Sci.News)'가 최근 보도한 내용이다. 스페인 마드리드에 있는 왕립 푸에르타 델 수르 대학병원의 마누엘 알론소-이사 교수(비뇨기과)가 이끄는 연구진은 마드리드에 있는 3곳의 병원과 한 클리닉에서 진료를 받은 225명의 음경이 이완상태일 때와 발기상태일 때 초음파 검사를 실시했다. 그 결과 과반수인 51%가 두 범주에 속하지 않는 것으로 조사됐다. 그로우어형은 24%, 쇼어형은 25%였다. 연구진은 또한 나이, 체중, 흡연 여부 또는 동반질환과 음경의 크기 변화에 상관 관계가 없음을 발견했다. 연구진은 쇼어형의 음경이 그로우어형에 비해 이완됐을 때 길이가 더 긴 경향이 있음을 발견했다쇼어형 음경은 이완 시 평균 11.3cm였고 그로우어형 음경은 8.8cm였다. 발기됐을 때 전체 음경의 평균길이는 14.37cm였다고 알론소-이사 교수는 밝혔다. 연구진은 또 쇼어형과 그로우어형을 결정하는 것은 음경 내부의 해면질 발기 조직인 백막(tunica albuginea)와 관련이 있음도 발견했다. 이 조직이 음경 크기에 직접적 영향을 미치지 않지만 그로우어형 음경이 발기할 때 더 얇아지는 것으로 조사됐다. 알론소-이사 교수는 "쇼어형보다 그로우어형에서 이 조직에 탄력성 강한 섬유질을 더 많이 갖고 있을 수 있다"는 가설을 제시하면서도 이를 입증하기 위해선 더 많은 연구가 필요하다고 말했다. 그는 음경 크기가 정상 범위에 있음에도 자신의 음경이 작다고 생각해 음경확대 수술을 원하는 사람들이 해마다 많아지고 있다면서 이번 연구 결과가 그런 사람들의 생각을 바꾸는데 도움이 되기를 기대한다고 밝혔다. 이번 연구의 대상이 서양인 중심이라는 점에서 동양인과 관련해서는 별도의 연구가 필요한 것으로 보인다. 기사 출처: 코메디닷컴

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