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DNA에 대한 체육의 영향

04.01.2015

우리는 스포츠를 하면 근육이 강화되고 심혈관 질환과 당뇨병을 예방하며 일반적으로 수명이 연장된다는 말에 너무 익숙해져 생리학, 생화학, 세포 생물학 등의 측면에서 여기에서 무슨 일이 일어나고 있는지 생각조차 하지 않습니다. 물론 , 지속적인 운동으로 근육량의 증가가 일부 유전자의 활동 변화의 결과라고 가정할 수 있습니다. 그러나 어떤 종류의 유전자가 있으며, 가장 중요한 것은 이들의 활동이 정확히 어떻게 조절되는지입니다. 한편, 아주 최근까지 아무도 이 질문에 대해 다소간 구체적인 대답을 할 수 없었습니다.

문제의 일부는 Carl Johan Sundberg(Carl Johan Sundberg)와 Karolinska Institute(스웨덴)의 동료들의 최신 연구로 해결되었습니다. 그들은 육체적 스트레스의 영향으로 인간 DNA의 후성유전학적 마커가 변하는지 테스트하기로 결정했습니다. 유전적 활동을 조절하는 후성 유전적 메커니즘은 가장 다재다능하고 효과적이며(가장 많이 연구된 것 중 하나), 이를 무시하는 것은 이상할 것입니다.

스포츠를 하면 일부 유전자는 꺼지고 다른 유전자는 켜집니다. 반면에 인간 세포의 후성 유전학은 생활 방식과 환경 조건에 달려 있다는 것도 오래 전부터 알려져 왔습니다. 예를 들어, 일부 오염 물질은 특수 효소에 의해 DNA에 부착된 메틸 그룹의 재분배를 자극합니다. 차례로, 유전자의 활동은 그들이 메틸 그룹을 가지고 있는지 여부에 달려 있습니다. 또한 DNA의 메틸 패턴이 식단의 영향을 받는다는 증거도 있습니다. (DNA 서열 자체는 변경되지 않으며 유전자의 질소 염기 - 유전 문자 -의 순서는 동일하게 유지되므로 이러한 메커니즘을 후성 유전이라고합니다. 즉, 유전자 내부가 아니라 그 위에서 작동합니다. )

동시에 신체 활동이 DNA 메틸화에 미치는 영향에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다. 일부 연구에서는 단기간의 높은 스트레스가 즉각적인 후성 유전적 결과를 초래한다고 제안합니다. 그리고 스트레스에 노출되지 않고 규칙적으로 훈련한다면 그러한 훈련이 유전자 활동의 메틸 조절에 영향을 미칩니까?

XNUMX명이 조금 넘는 젊은 남녀가 운동용 자전거를 타고 XNUMX개월 동안 운동하기로 되어 있던 스웨덴 연구원의 실험에 참여했습니다. 그러나 그들은 한 발로만 페달을 밟아야 했습니다. 사실 후성유전학적 기전은 우리에게 일어나는 모든 일에 매우 민감하며 관찰된 변화가 실제로 훈련으로 인해 발생했는지 아니면 특정 개인의 이전 생활 환경으로 인해 발생했는지 말하기는 다소 어려울 것입니다. 그리고 당신은 그를 다른 사람과 비교할 수 없습니다. 그러나 한 다리는 다른 다리와 비교할 수 있습니다. 과거의 후성 유전적 변형은 그들에게 동일할 것입니다.

5개월 간의 세션 전후에 지원자들은 다리 근육의 생검을 하기 전과 후에 다른 테스트를 수행했습니다. 물론 실험이 끝날 무렵에는 한쪽 다리가 다른 쪽 다리보다 확실히 강해졌습니다. 그러나 동시에 훈련된 다리의 DNA에서 약 000개 지점에서 메틸 패턴이 변경되었습니다. 어딘가에 메틸화가 증가하고 어딘가에 약화되었습니다. 따라서 많은 유전자의 활성도 변화했으며 대부분은 세포 에너지, 염증 과정 및 인슐린에 대한 세포 반응을 조절했습니다. 훈련되지 않은 다리에서는 그런 종류의 것을 찾을 수 없습니다. 연구 결과는 Epigenetics 저널에 게재되었습니다.

따라서 스포츠를 하는 것이 DNA에 영향을 미치고 결과적으로 생리와 웰빙에 어떤 변화가 일어난다고 해도 과언이 아닙니다. 물론 즉시 문제가 발생하지만, 스포츠를 중단하면 유전 활동의 변경된 패턴이 얼마나 오래 지속되고 메틸 그룹이 DNA에서 그 자리에 얼마나 오래 남아있을 것입니까? 그러나 세포의 생리학은 후성유전학적 메커니즘에만 의존하는 것이 아니며 "물리적" 상태는 신체 운동에 의해 유발되는 다른 분자-세포 과정을 희생시키면서 유지될 수 있습니다.

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현대 농업에서는 식물 관리 과정의 효율성을 높이는 것을 목표로 기술 진보가 발전하고 있습니다. 수확 단계를 최적화하도록 설계된 혁신적인 Florix 꽃 솎기 기계가 이탈리아에서 선보였습니다. 이 도구에는 이동식 암이 장착되어 있어 정원의 필요에 맞게 쉽게 조정할 수 있습니다. 운전자는 조이스틱을 사용하여 트랙터 운전실에서 얇은 와이어를 제어하여 얇은 와이어의 속도를 조정할 수 있습니다. 이 접근 방식은 꽃을 솎아내는 과정의 효율성을 크게 높여 정원의 특정 조건은 물론 그 안에 자라는 과일의 종류와 종류에 대한 개별 조정 가능성을 제공합니다. 다양한 유형의 과일에 대해 2년 동안 Florix 기계를 테스트한 후 결과는 매우 고무적이었습니다. 몇 년 동안 Florix 기계를 사용해 온 Filiberto Montanari와 같은 농부들은 꽃을 솎아내는 데 필요한 시간과 노동력이 크게 감소했다고 보고했습니다. ...>>

고급 적외선 현미경 02.05.2024

현미경은 과학자들이 눈에 보이지 않는 구조와 과정을 탐구할 수 있도록 함으로써 과학 연구에서 중요한 역할을 합니다. 그러나 다양한 현미경 방법에는 한계가 있으며, 그 중 적외선 범위를 사용할 때 해상도의 한계가 있습니다. 그러나 도쿄 대학의 일본 연구자들의 최근 성과는 미시세계 연구에 새로운 가능성을 열어주었습니다. 도쿄 대학의 과학자들은 적외선 현미경의 기능에 혁명을 일으킬 새로운 현미경을 공개했습니다. 이 첨단 장비를 사용하면 살아있는 박테리아의 내부 구조를 나노미터 규모의 놀라운 선명도로 볼 수 있습니다. 일반적으로 중적외선 현미경은 해상도가 낮다는 한계가 있지만 일본 연구진의 최신 개발은 이러한 한계를 극복했습니다. 과학자들에 따르면 개발된 현미경은 기존 현미경의 해상도보다 120배 높은 최대 30나노미터 해상도의 이미지를 생성할 수 있다고 한다. ...>>

곤충용 에어트랩 01.05.2024

농업은 경제의 핵심 부문 중 하나이며 해충 방제는 이 과정에서 필수적인 부분입니다. 심라(Shimla)의 인도 농업 연구 위원회-중앙 감자 연구소(ICAR-CPRI)의 과학자 팀은 이 문제에 대한 혁신적인 해결책, 즉 풍력으로 작동되는 곤충 공기 트랩을 생각해냈습니다. 이 장치는 실시간 곤충 개체수 데이터를 제공하여 기존 해충 방제 방법의 단점을 해결합니다. 트랩은 전적으로 풍력 에너지로 구동되므로 전력이 필요하지 않은 환경 친화적인 솔루션입니다. 독특한 디자인으로 해충과 익충을 모두 모니터링할 수 있어 모든 농업 지역의 개체군에 대한 완전한 개요를 제공합니다. "적시에 대상 해충을 평가함으로써 우리는 해충과 질병을 모두 통제하는 데 필요한 조치를 취할 수 있습니다"라고 Kapil은 말합니다. ...>>

지구 자기장에 대한 우주 쓰레기의 위협 01.05.2024

우리는 지구를 둘러싼 우주 쓰레기의 양이 증가한다는 소식을 점점 더 자주 듣습니다. 그러나 이 문제를 일으키는 것은 활성 위성과 우주선뿐만 아니라 오래된 임무에서 발생한 잔해이기도 합니다. SpaceX와 같은 회사에서 발사하는 위성의 수가 증가하면 인터넷 발전의 기회가 생길 뿐만 아니라 우주 보안에 심각한 위협이 됩니다. 전문가들은 이제 지구 자기장에 대한 잠재적인 영향에 관심을 돌리고 있습니다. 하버드-스미소니언 천체물리학 센터의 조나단 맥도웰(Jonathan McDowell) 박사는 기업들이 위성군을 빠르게 배치하고 있으며 향후 100년 안에 위성 수가 000개까지 늘어날 수 있다고 강조합니다. 이러한 우주 위성 함대의 급속한 발전은 지구의 플라즈마 환경을 위험한 잔해로 오염시키고 자기권의 안정성을 위협할 수 있습니다. 사용한 로켓의 금속 파편은 전리층과 자기권을 교란시킬 수 있습니다. 이 두 시스템 모두 대기를 보호하고 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. ...>>

벌크 물질의 고형화 30.04.2024

과학의 세계에는 꽤 많은 미스터리가 있는데, 그 중 하나는 벌크 재료의 이상한 거동입니다. 그들은 고체처럼 행동하다가 갑자기 흐르는 액체로 변할 수 있습니다. 이 현상은 많은 연구자들의 관심을 끌었고, 우리는 마침내 이 미스터리를 푸는 데 가까워질 수 있습니다. 모래시계 속의 모래를 상상해 보세요. 일반적으로 자유롭게 흐르지만 어떤 경우에는 입자가 막히기 시작하여 액체에서 고체로 변합니다. 이러한 전환은 의약품 생산에서 건설에 이르기까지 많은 분야에 중요한 영향을 미칩니다. 미국의 연구자들은 이 현상을 설명하고 이를 이해하는 데 더 가까워지려고 시도했습니다. 이번 연구에서 과학자들은 폴리스티렌 구슬 봉지에서 얻은 데이터를 사용하여 실험실에서 시뮬레이션을 수행했습니다. 그들은 이 세트 내의 진동이 특정 주파수를 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 이는 특정 유형의 진동만 재료를 통해 이동할 수 있음을 의미합니다. 받았다 ...>>

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거북이 의족 21.11.2018

과학자들은 불구가 된 거북이의 지느러미를 대체할 수 있는 보철물을 만들었습니다.

이 파충류는 XNUMX년 전 미국 플로리다 주에 집중된 Key West라는 수족관 직원에 의해 발견되었습니다. 거북이는 모터보트와 충돌하여 지느러미를 잃었습니다. 수족관 직원은 그녀를 곤경에 빠뜨릴 수 없었고 치료에 착수했습니다. 구조대는 거북이에게 Rocky라는 이름을 주기까지 했습니다.

시간이 지남에 따라 Kevin Carroll이라는 의지 의사가 언급된 파충류의 역사에 관심을 갖게 되었습니다. 올랜도에 있는 그의 클리닉에서 그는 파충류의 잃어버린 지느러미를 완전히 대체하는 의수를 Rocky를 위해 만들었습니다.

따라서 거북이는 다시 한 번 자유 수영을 시작하고 평소 서식지에서 자신을 찾을 기회를 가졌습니다. 초기 과학자들은 Rocky가 야생으로 돌아갈 수 없다고 생각했다는 점은 주목할 가치가 있습니다.

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