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생물학적 원리

DNA의 단일 염기 치환으로 인해 헤모글로빈 단백질 구조가 변형 → 적혈구가 낫 모양으로 변형.

산소 운반 효율 저하와 혈관 막힘 현상으로 증상이 나타남.

연계 내용

아프리카·동남아 등 말라리아 유행 지역에서 높은 빈도.

진화생물학과 연결되어 “이형접합자 우위” 개념을 쉽게 설명 가능.

CRISPR 유전자 편집을 활용한 최신 치료 연구로 확장 가능.

활용 포인트

그림: 정상 적혈구 vs 겸상 적혈구 비교.

메시지: 유전 질환 이해와 치료 기술 발전의 중요성.

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생물학적 원리

X염색체 연관 유전 질환. 응고인자가 생성되지 않아 혈액이 정상적으로 응고되지 않음.

단백질 합성 및 혈액 응고 과정과 연결 가능.

연계 내용

유럽 왕실의 ‘왕가의 병’으로 알려져 역사와 연결 가능.

유전자 치료와 재조합 단백질 치료제(Hemlibra 등)의 발전으로 치료 예후가 크게 개선됨.

사회적 인식과 환자의 삶의 질 향상 필요성을 강조할 수 있음.

활용 포인트

그림: 혈액 응고 단계 모식도.

메시지: 희귀질환 치료 연구의 가치와 사회적 관심 필요성.

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생물학적 원리

세포막 단백질(CFTR)의 변이로 이온 수송 기능 이상 발생.

점액이 끈적해지고, 호흡기·소화기 질환으로 이어짐.

연계 내용

서구권에서 비교적 흔한 유전병.

유전자 치료와 신약 개발(CFTR 조절제)로 생존율이 꾸준히 향상.

질환 관리의 경제적·심리적 부담을 다룰 수 있음.

활용 포인트

그림: 정상 세포막 vs CF 변이 세포막 비교.

메시지: 생명공학 발전과 환자 삶의 질 개선의 연계.

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1차시: 자료 조사

4가지 주제 중 1개 탐구 주제 선택,

중요 요소 : 과학적 개념과 사회적 사례 병행 검색하며 자료들을 정리하고, 탐구 동기를 작성한다. (100자 이상)

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생물학적 원리

페닐알라닌을 분해하는 효소 결핍 → 아미노산 대사 이상 발생.

뇌 발달에 영향을 미쳐 지적 장애로 이어질 수 있음.

연계 내용

신생아 선별검사로 조기 발견 시, 식이 조절을 통해 정상적인 성장 가능.

공공보건 시스템과 질병 관리의 중요성을 강조할 수 있음.

활용 포인트

그림: 아미노산 대사 경로 간단한 도식화.

메시지: 조기 진단과 관리의 중요성.

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원인 → 증상 → 치료 및 사회적 의미 순서로 요약

중요 요소 : 도식화 및 그림으로 표현하여 정리할 것, 전문 용어는 쉽게 풀어 쓸 것

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3차시 : 리플렛 제작

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3차시 : 리플렛 제작

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Canva, 미리캔버스 등을 이용해 6면의 리플렛을 제작

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주제:혈우병

선정이유:과거 교과서에서 빅토리아 여왕이 가지고 있던 혈우병 인자때문에 유럽왕실에 혈우병이 유전된 내용을 본 적이 있으며 빅토리아 여왕의 자손이었던 로마노프 황실의 알릭세이 황태자가 혈우병으로 고통받았고 결국 황제 니콜라이2세가 요승 라스푸틴에게 속아 국가를 망친 이야기를 과거 역사책에서 봐 알고 있었기에 이러한 사건을 일으킨 혈우병의 원인과 증상을 탐구하여 다른 학생들에게 알려주고 싶어 선정하였다.

출처:https://www.snuh.org › health › nMedInfo › nView

https://www.medifonews.com › news › article

원인: 혈우병 A는 혈장 내 제 8 응고인자가 부족한 병으로, X 염색체에 위치한 F8 유전자의 돌연변이로 인해 제8 응고인자 생산에 장애가 발생하여 나타난다. 이와 유사하게, 혈우병 B는 F8 유전자 부근에 위치한 F9 유전자의 돌연변이에 의해 제 9 응고인자가 부족하게 되어 발생한다. 원인이 되는 유전자 돌연변이의 종류는 현재까지 알려진 것만 500개 이상으로 매우 다양하다. 두 질환 모두 X 염색체의 유전자 돌연변이가 원인이기 때문에 X 염색체 열성으로 유전된다. 거의 모든 경우에 남성에게 발생하며, 원인이 되는 유전자 이상은 어머니로부터 물려받는다.

증상: 관절 내 출혈, 연부조직 출혈, 근육 내 출혈 등 심부 조직의 출혈을 들 수 있다. 출혈은 가벼운 상처를 입은 후에 나타날 수 있으나 저절로 발생하기도 한다. 반복적인 출혈로 인해 관절의 형태적, 기능적 이상이 점차 심해지고, 근육을 비롯한 심부 조직의 출혈로 인해 주변의 혈관 및 신경을 누르는 구획증후군이 발생할 수 있다. 또한 구인두강, 중추신경계 및 후복강 내에 출혈이 발생할 경우 치명적일 수 있으며 즉각적인 치료를 요한다. 기타 위장관, 비뇨기계 등의 점막에 출혈이 나타날 수 있으며, 발치 등의 가벼운 시술 후에 지속적인 출혈이 나타날 수 있다.

치료: 치료의 목표는 출혈의 예방 및 조절로, 제 8 응고인자 또는 제 9 응고인자를 포함한 혈장제제의 수혈이 주요한 치료방법이 된다. 경도 및 중등도의 혈우병의 경우 데스모프레신이라는 약물을 사용하기도 한다

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주제: 낫모양 적혈구 빈혈증

낫모양 적혈구 빈혈증은 유전자에 작은 돌연변이가 생겨 정상적인 헤모글로빈 대신 비정상적인 헤모글로빈이 만들어지는 질환이다. 이 때문에 적혈구가 낫 모양으로 변형되고 산소를 제대로 운반하지 못해 빈혈과 통증 같은 문제가 발생한다. 이 질환은 주로 아프리카와 같은 말라리아가 많은 지역에서 발생하는데, 이상하게도 이 돌연변이가 있으면 말라리아에 어느 정도 저항력을 가지게 된다. 그래서 낫모양 적혈구 빈혈증은 단순히 혈액의 문제를 넘어 유전과 환경, 사회적 의미까지 연결되는 질병이다.

나는 평소 유전 질환이 개인의 건강뿐 아니라 사회와 환경에도 영향을 줄 수 있다는 점이 궁금했었다. 그중 낫모양 적혈구 빈혈증을 선택한 이유는 단순한 혈액 질환이 아니라, 말라리아에 대한 저항성과 관련이 있어 특정 지역에서 오래 남아 있다는 점이 흥미로웠기 때문이다. 이 질환을 공부하면서 유전자의 작은 변화가 사람들의 삶과 사회에 어떤 영향을 주는지, 그리고 과학 지식이 실제 사회 문제와 어떻게 연결되는지 탐구하고 싶었다.

(https://www.scienceall.com/brd/board/390/L/menu/317?brdType=R&bbsSn=170644)

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주제: 낫모양 적혈구 빈혈증

탐구동기:
나는 나의 어린시절 건강에 관심이 많은 사람이라 혈액의 순환에 대해 생각 해봤던 적이 있다.
그러다 보니 적혈구 관련 과학에 눈을 뜨게 되었다.
그래서 사람이 적혈구에 이상이 생기면 어떤 증상이 나타나는 지
이제와서 탐구해보고 싶다.

정의: 낫모양 적혈구 빈혈증은 유전성 혈액 질환으로, 정상 원반 모양의 적혈구 대신 낫(초승달) 모양의 적혈구가 만들어지는 병이다.

원인은 혈색소(헤모글로빈) 유전자(HBB)의 돌연변이 때문이며, 특히 헤모글로빈 S(HbS)라는 비정상 단백질이 만들어져서 생긴다.
유전 방식: 상염색체 열성 유전
: 부모가 모두 보인자일 경우, 자녀가 발병할 확률은 25%.
보인자는 대체로 증상 없이 살지만, 특정 환경(산소 부족, 고산지대 등)에서 문제가 생길 수 있다.

AI도구를 활용한 문장:낫모양 적혈구 빈혈증의 정의와 유전방식에 있어서 활용

원인:11번 염색체 상에 존재하는 헤모글로빈 유전자 염기서열 1개가 바뀌어 발생한다. 유전 방식은 상염색체 중간 유전의 양상을 보인다. 양쪽 모두에 겸상적혈구 유전자가 있는 경우(열성 순종, ss), 치명적인 증세를 보이게 된다. 하지만 하나에만 겸상적혈구 유전자가 있는 이형접합자의 경우(Ss), 저산소 환경에서 낫모양 적혈구와 정상적인 원반형 적혈구가 공존한다. 즉, 분자 수준에서 공동 우성이다.

증상:특히 황달(jaundice)이 보이며, 담석(cholelithiasis)이 매우 자주 발병하게 된다. 빈혈 자체는 수혈을 필요로 할 정도의 심각한 증상을 보이지 않으나, 만성적인 빈혈로 인해 고박출성 심부전(high output CHF)이 발병해 사망에 이르게 된다

치료:

겸상 적혈구 증후군 환자에게 고산 지대를 피하고, 물을 자주 마셔 탈수에 의한 헤모글로빈의 중합을 예방하며, 백신을 통해 감염을 예방할 것을 권하게 된다. 겸상 적혈구 증후군의 환자에게서 발열이 의심될 경우 지체없이 항생제 등을 투여해 급히 치료를 시행하게 된다. 또한 4개월-6살까지 예방적인 페니실린 항생제를 꾸준히 복용하게 된다. 그 외 빈혈을 예방하기 위해 엽산(folic acid) 보충제를 복용하게 된다.

사회적 의미:

사회적 차별 문제:

만성 질환으로 인해 학업·취업에 어려움을 겪음

출처:

https://namu.wiki/w/낫 모양 적혈구 증후군

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주제: 페닐케톤뇨증

탐구동기:

나는 페닐케톤뇨증이라는 선천성 유전질환을 알게 되면서 과학적 개념과 사회적 제도가 어떻게 연결되는지에 큰 관심을 가지게 되었다. 페닐알라닌 분해효소의 결핍이 뇌손상과 발달지연을 초래하지만, 조기검사와 식이조절로 이를 예방할 수 있다는 점은 생명과학의 중요성을 잘 보여준다. 또한 신생아 선별검사 제도, 특수분유 지원 정책, 식품 표시 제도 등 사회적 장치가 환자의 삶을 지탱한다는 사실을 통해 과학 지식이 사회 문제 해결과 직접적으로 이어진다는 점을 깨달았다. 이러한 이유로 나는 관련 내용을 더 깊이 탐구하고 싶다고 생각하게 되었다.

원인:

부모로 부터 결함이 있는 유전자를 물려받아 생기는 유전성 대사질환이다, 12번 염색체에 있는 페닐알라닌수산화효소(PAH)유전자의 돌연변이로 인해 발생한다

증상:

대사 장애, 독성물질축적 등이 있는데 여기서 '독성물질축적'으로 인해서 뇌 손상으로 인한 정신 발달 및 운동 발달 지연,정신 지체,경련 등이 나타날 수 있다, 그리고 멜라닌 색소 생성이 저하되어서 모발이 담갈색으로 변하고, 피부색이 옅어지며 하얗게 변하기도 한다.

치료:

처음에 치료를 위한 진단이 필요한데 생후 2,3일된 신생아의 발뒤꿈치에서 채혈하여 진행하는 신속 선별 검사를 통해 혈중 페닐알라닌 농도를 측정하여 진단한다, 진단 이후 신생아가 페닐케톤뇨증을 가지고 있다면 페닐알라닌 섭취를 제한하는 특수 분유를 섭취하는 것이 필수적이라고 한다.

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주제2. 혈우병

<동기>

탐구동기 : 유럽 왕실의 왕가의 병 이야기를 듣고, 한 유전질환이 역사까지 바꿀 수 있다는 점이 궁금했다. 특히 혈액 응고라는 정교한 과정이 어떻게 심각한 임상 증상으로 이어지는지, 그리고 역사적으로 유럽 왕실에 끼친 영향과 오늘날 유전자 치료가 얼마나 발전되었는지 , 환자의 삶을 어떻게 바꾸는지를 연결해 보고자 이 주제를 선택했다.

<자료조사>

혈우병은 응고 인자 8번이나 9번 단백질을 만드는 유전자에 돌연변이가 생겨 발생한다. 정상적인 혈액 응고 과정에서는 혈관 손상 → 혈소판 응집 → 응고 인자 작용 -> 혈전 형성으로 이어지지만, 혈우병 환자는 응고 인자가 부족해 연쇄 반응이 끊기면서 출혈이 계속된다. 즉, 유전자 이상 → 단백질 합성 장애 → 혈액 응고 실패라는 과학적 원리로 설명할 수 있다. / 혈우병 환자는 작은 상처에도 출혈이 오래 지속된다. 또한 근육이나 관절 속에서 출혈이 반복되어 통증이 생기고, 관절이 손상되기도 한다. 심하면 뇌출혈이나 장기출혈 같은 치명적인 증상으로 이어질 수 있다. / 부족한 응고 인자를 주사로 보충하는 방법이 기본 치료법이다. 예전에는 혈액 제제를 사용했지만 지금은 재조합 DNA 기술로 만든 인공 단백질을 활용해 감염 위험을 줄이고 효과를 높이고 있다. / Hemlibra 같은 비인자 치료제는 항체 단백질을 이용해 응고 과정을 우회하여 작동한다. 덕분에 투여 횟수와 불편함이 크게 줄었다.

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주제:낫모양 적혈구 빈혈증

탐구 동기 : 작년 고등학교1학년 때부터 낫모양 적혈구 빈혈증이라는 유전병이 나왔고 관심을 갖게 되었다 이번 유전단원을 배우면서 다시한번 알았고 그래서 이번 리플렛만들기 수행평가의 주제로 선정하였다 이번 수행평가를 하면서 낫모양 적혈구 빈혈증이 정확히 왜 발생하는지 치료가 가능한지 등을 알고싶다.

낫모양 적혈구 빈혈증은 적혈구가 낫모양으로 생성되는 상염색채 열성 유전병이다.

베타글로빈의 여섯번째 친수성 아미노산인 글루탐산이 소수성 아미노산인 발린으로 바뀐 돌연변이 유전자가 만들어낸 변형 헤모글로빈 분자이다. 산소가 결합하지 않은 상태에서 표면에 노출되면서 다른 베타글로빈 분자의 페닐알라닌 및 류신과 소수성 결합을 할 수 있게 된다.

이로 인해 산소를 잃어버린 헤모글로빈 분자가 차례차례 결합하여 일렬로 이어진 일종의 고분자 필라멘트를 만들게 되고 이것이 적혈구를 구조적으로 변형시켜 결과적으로는 적혈구가 낫 모양이 되는 것이다.

이러한 비정상적인 적혈구는 산소를 효율적으로 운반하지 못하고 혈관 속에서 쉽게 엉겨 붙어 혈류를 막는다. 그 결과 환자는 만성적인 피로와 호흡 곤란을 느끼고 손발이나 가슴, 복부에 갑작스럽고 심한 통증 발작을 경험하기도 한다. 또한 성장 속도가 느려지거나 체중이 잘 늘지 않고 감염에 쉽게 노출되며 시력 문제와 같은 합병증도 발생할 수 있다.

치료 방법으로는 완치를 목표로 하는 골수 이식이 있다. 하지만 적합한 기증자를 찾기 어렵고 합병증 위험이 크다는 한계가 있다. 따라서 실제로는 증상을 완화하고 합병증을 예방하는 방향으로 치료가 이뤄진다. 대표적으로 정기적인 수혈을 통해 정상 적혈구를 보충, 약물(하이드록시우레아)을 사용하여 낫 모양 적혈구의 생성을 줄인다. 최근에는 유전자 가위 기술로 낫모양 적혈구 빈혈증 치료를 할수있다. 핵심 원리는 환자의 혈액을 만드는 조혈모세포에서 비정상적인 유전자를 직접 교정하거나 정상적인 헤모글로빈을 다시 잘 만들도록 유전자 발현을 조절하는 방식이다.

현재 연구되는 방법은 크게 두 가지로 낫모양을 일으키는 돌연변이 유전자를 유전자 가위로 수정하여 정상 적혈구가 만들어지도록 하는 직접 교정 방식

태아기 때 발현되는 ‘태아 헤모글로빈’을 성인에서도 다시 활성화시키도록 유전자를 조절하는 우회 방식이 있다고한다.

이미 미국과 유럽에서 CRISPR 유전자 가위 기반 치료제가 승인되어 일부 환자에게 투여되고 있고 수혈 없이도 정상적인 삶을 유지하는 사람이 있다고 한다. 다만 비용이 수억 원대에 달한다

정리하면, CRISPR 유전자가위는 낫모양 적혈구 빈혈증을 근본적으로 치료할 수 있는 가능성을 가진 기술이며, 이미 실제 환자 치료에 사용되기 시작했지만 아직 비용과 장기 안전성 문제라는 한계가 있습니다.

이 질환은 특히 아프리카, 중동, 인도 등 말라리아가 흔했던 지역에서 유전자 변이로 인해 많이 발생해서 환자와 가족에게 큰 경제적 부담을 안긴다. 장기간의 치료와 관리가 필요해 의료 자원이 부족한 지역에서는 환자의 삶의 질이 크게 떨어질 수 있다.

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주제:낭포성 섬유증

탐구동기: 교과서에서 낭포성 섬유증이라는 유전병에 대해 알게되었다. 서구권에서 비교적 흔한 유전병이며 CFTR 단백질의 변이로 인해 발생한다고 하는 우리나라에는 해당 유전병에 대해 잘 알려지지 못한거 같다. 그래서 이번 활동을 통해 낭포성 섬유증의 증상 및 원인과 치료법을 다른 학생들에게 알려주고 싶어 이 주제를 선정하였다.

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주제:혈우병

탐구동기:혈우병을 생명과학 탐구 주제로 선택한 동기는 유전학과 혈액 응고 메커니즘에 대한 호기심과 더불어, 한 영화에서 본 장면에서 비롯되었습니다. 영화 속에서 캐릭터가 작은 상처에도 피가 멈추지 않아 고통받는 모습이 강렬하게 기억에 남았고, 이는 혈우병이라는 질환에 대한 궁금증을 불러일으켰습니다. 생명과학 수업에서 배운 유전적 돌연변이가 단백질 기능에 미치는 영향을 실제 질환에 적용해보고 싶었습니다. 혈우병 환자들이 일상에서 겪는 출혈 위험과 이를 극복하기 위한 의학적 노력은 생명과학이 사람들의 삶을 어떻게 바꾸는지 보여줍니다. 특히 최근 유전자 편집 기술이 혈우병 치료에 새로운 가능성을 제시한다는 점에서 이 주제를 선택하게 되었습니다.

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주제: 유전병 유방암

탐구 동기: 유전병 유방암을 주제로 선정한 이유는 먼저 유방암은 여성에게 한정적이지만 가장 흔하게 발병하는 암이고 발병률도 높아지고 있다고 알기에 사회적으로 이슈화 되고 있었기 때문이다. 또한 암과 관련된 유전병이라는 점에서 관심이 생겼고 유방암 유전자들은 어떤 특징과 과정으로 남여가 아닌 여성에게만 왜 영향을 끼치는지 궁금했다.

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주제: 낫 모양 적혈구 빈혈증

탐구동기: 평소에 혈액에 관련된 질병에 관심이 많았고, 특히 유전 질환 중 하나인 낫 모양 적혈구 빈혈증(sickle cell anemia)에 대해 알게 되었다. 이 질병은 일반적인 적혈구와는 다른 독특한 모양을 가지며, 다양한 합병증을 유발하는 것이 흥미로웠다. 어떻게 모양의 변화만으로 몸 전체에 영향을 줄 수 있는지 궁금해져 이 질환을 자세히 탐구하게 되었다. 특히 유전적 원인과 치료법, 환자들의 삶의 질 등에 대해 알아보고 싶었다.

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주제 : 혈우병

주제 선정 이유 : 혈우병을 단지 혈액과 관련된 유전 질환이라고만 생각해서 자세히 알아보지 않았었다. 중학생 때부터 유전 단원을 공부하면 항상 나오던 병이 혈우병이었다. 그래서 교과서는 많은 병들 중에서 왜 혈우병을 대표 예시로 들었으며, 혈우병이 우리 혈액에 어떤 방식으로 영향을 주어 사망에 이르게 하는지 궁금증이 생겼다. 이러한 이유로 혈우병을 조사하고자 하는 주제로 선정했다.

자료 조사 :

혈우병은 넓은 의미로 혈액이 적절하게 응고되지 않는 모든 질환을 포함한다.특히 혈액을 응고하는 과정에서 필요한 여러 '응고인자' 가운데 특정 인자를 충분히 생성하지 못하는 경우를 일컫는다. 혈우병은 대표적으로 알려진 8번 응고인자가 부족한 '혈우병A'와 9번 응고인자가 부족한 '혈우병B' 이다. 혈우병 A와 B의 유병률은 인구 10만 명당 약 10-15명으로 진단율은 낮은 편인 유전병이다. https://gs.severance.healthcare/gs/doctor/board_disease.do?mode=view&articleNo=125984&title=혈우병+[Hemophilia]

혈우병의 증상은 응고인자가 결핍되면 피가 잘 응고되지 않기 때문에 다른 사람보다 출혈이 쉽게 일어나고, 지혈이 잘되지 않는다. 이에 대한 증상의 예시로 "피가 잘 멎지 않는다", "몸에 아주 큰 멍이 자주 생긴다" , "무릎관절에 출혈이 생긴다" 등이 있다.

혈우병의 실제 사례로는 대중적으로 잘 알려진 영국의 빅토리아 여왕이 있다. 빅토리아 여왕이 혈우병 보인자였기에 그녀의 자식들이 대대로 혈우병으로 사망하여 혈우병은 영어로 The Royal Disease(왕실병)으로도 불린다.

(1) 원인

환자의 8번, 9번 응고인자를 생성하는 X염색체에 유전자 돌연변이가 발생해서 선천적으로 응고인자를 제대로 생성하지 못하게 된다. 특이 케이스로 후천적으로 응고인자에 대한 항체가 생성되는 '후천성 혈우병'도 존재한다. 혈우병을 일으키는 유전자 돌연변이는 X염색체를 따라 열성 유전이 되므로 혈우병 환자는 대부분 남성이며, 여성은 보인자가 될 수 있다.

(2) 증상

피가 잘 응고되지 않아서 몸에서 출혈이 쉽게 일어난다. 또한 지혈도 잘되지 않는다.

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주제: 페닐케톤뇨증

탐구동기

이번 탐구의 시작은 생명과학 수업에서 배우던 ‘사람의유전병’ 단원이었다. 수업 시간 선생님이 유전병 돌연변이를 설명하시던 중 우연히 상염색체 열성 유전으로 특정 효소의 결핍이 일어나면 사람이 평생을 지능 장애로 고생할 수 있다는 이야기를 해주셧다. 이걸 듣고, “우리 몸에 많고 많은 효소 중 단 1개의 결핍으로 지능 장애, 경련 증의 증상이 나타날까? 라는 궁금증이 생기게 됐다. 주제를 탐구해보며, 상염색체 열성 유전이 효소에 어떠한 영향을 끼치고, 이 효소의 결핍이 우리 몸에 어떠한 증상들을 불러오며, 이 유전병을 치료하기 위해서는 어떤 방법과 노력이 있어야 할지를 자세히 탐구해보고, 친구들에게 리플렛 제작을 통해 나와 같은 궁금증이 있는 친구들의 호기심을 풀어주고자 이 주제를 선택했다.

자료 조사 경로

https://www.amc.seoul.kr/asan/healthinfo/disease/diseaseDetail.do?contentId=32402

https://emedicine.medscape.com/article/947781-overview?form=fpf

https://medlineplus.gov/genetics/condition/phenylketonuria/

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혈우병 리플렛

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<원인>

원인: 혈우병은 X염색체에 있는 유전자 이상 때문에 생김.

혈우병 A -> 혈액 응고 인자 VIII 부족

혈우병 B → 혈액 응고 인자 IX 부족

정상적으로는 상처가 나면 여러 단백질이 연쇄 반응(도미노처럼 차례로 작동) 해서 피가 멎음.

하지만 VIII 또는 IX가 없으면 도미노가 중간에서 멈춰서 피가 잘 멎지 않음.

이에 증상은 다음과 같다.

출혈이 오래 지속된다. 작은 상처도 피가 잘 멎지 않는다.

관절 안 출혈(무릎, 발목 등): 피가 고여서 붓고 아픔 → 오래되면 관절 손상까지 초래한다고 한다.

내부 장기 출혈 위험: 특히 뇌나 위장관 출혈은 생명 위협한다

반복 출혈 → 일상생활 제한, 운동/활동 제한

<치료>

혈우병의 치료는 크게 부족한 응고 인자를 보충해 주는 방법과 새로운 약물을 이용하는 방법으로 나눌 수 있다. 응고 인자란 피가 굳는 데 필요한 단백질 성분을 말하는데, 혈우병 환자는 이 인자가 부족하기 때문에 출혈이 멈추지 않는다. 따라서 부족한 인자 8번이나 9번을 정맥 주사를 통해 몸에 넣어 주면 피가 정상적으로 굳을 수 있다.

이러한 한계를 보완하기 위해 최근에는 비인자 치료라는 새로운 방식이 개발되었다. 대표적인 예로 에미시주맙이라는 약물이 있는데, 이 약은 부족한 인자 8번을 대신하여 혈액이 굳을 수 있도록 돕는다. 무엇보다 정맥에 직접 주사하는 방식이 아니라 피하 주사, 즉 피부 아래에 맞는 방식이어서 훨씬 편리하다. 또한 맞는 간격도 길어서 한 주에 한 번 정도만 맞으면 된다.

이 외ㅏ에도 원시적인 느낌에 대증치료가 있고 최근에는 유전자 치료에 대한 연구도 진행 중이다. 이는 환자의 몸에 정상적인 응고 인자를 만들 수 있도록 유전자를 넣어 주는 방식인데, 성공할 경우 평생 치료를 하지 않아도 되는 가능성을 보여 주고 있다.

<사회적 의미>

혈우병은 환자 개인의 건강 문제를 넘어, 치료 접근성과 비용 문제로 인해 사회적 관심이 필요한 질환이다. 최근 치료법의 발전은 환자의 삶의 질을 크게 높였지만, 여전히 희귀질환으로서 사회적 편견과 경제적 부담이 뒤따르기 때문에 지속적인 연구 지원과 제도적 보장이 필요하다.

Ai 활용 : 생성형 이미지 사용

출처 https://yuhs.severance.healthcare/health/encyclopedia/disease/body_board.do?mode=view&articleNo=125984&title=%ED%98%88%EC%9A%B0%EB%B3%91+%5BHemophilia%5D

http://www.docdocdoc.co.kr/news/articleView.html?idxno=3019364

https://kormedi.com/1722005/

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<낫 모양 적혈구 빈혈증의 원인>

낫 모양 적혈구 빈혈증은 유전 질환으로, DNA의 유전자의 염기 하나가T에서 A로 바뀌어서 글루탐산이 발린으로 바뀌게 된다. 그러므로 비정상적인 헤모글로빈이 만들어지는 것이 원인이다. 정상적인 적혈구는 원반 모양으로 유연하지만, 이 질병이 있는 사람의 적혈구는 산소가 부족할 때 낫(곡갱이) 모양으로 변하며, 딱딱하고 끈적거려져 혈관을 쉽게 막는다.

<주요 증상>

만성 빈혈: 낫 모양 적혈구는 수명이 짧아 지속적인 빈혈을 유발함

통증 발작(혈관 폐색성 위기): 막힌 혈관으로 인해 심한 통증이 발생

빈번한 감염: 비장이 손상되어 면역력이 떨어짐

성장 지연 및 발달 장애: 산소 공급 부족으로 인해 성장에 문제

시력 문제, 뇌졸중, 장기 손상 등 심각한 합병증 가능

<치료 방법>

현재 완전한 치료는 어렵지만, 증상을 완화하고 합병증을 줄이는 치료가 주로 이루어진다.

하이드록시우레아: 낫 모양 적혈구 생성 감소, 통증 완화

수혈: 심한 빈혈이나 합병증 시 혈액 공급

항생제 및 백신: 감염 예방

줄기세포 이식(조혈모세포 이식): 일부 환자에게는 유일한 완치 가능 치료이지만, 공여자 조건이 까다로움

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낫 모양 적혈구 빈혈증 리플렛

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원인: 혈우병은 주로 X 염색체에 위치한 유전자 돌연변이로 인해 발생하는 X-연관 열성 유전 질환입니다. A형 혈우병은 응고 인자 VIII 결핍, B형은 인자 IX 결핍이 원인입니다. 약 70%는 가족력에 의한 유전, 30%는 새로운 돌연변이로 발생합니다. 남성에게 더 흔하며, 여성은 보인자일 수 있습니다.

증상: 혈우병 환자는 작은 상처나 외상 없이도 출혈이 발생할 수 있습니다. 주요 증상으로는 관절 내 출혈(혈관절증), 근육 출혈, 피부 멍, 잇몸/코 출혈, 심한 경우 뇌출혈 등이 있습니다. 증상의 심각도는 인자 수준에 따라 경증(5-40%), 중등도(1-5%), 중증(<1%)으로 나뉩니다. 유아기부터 관절 손상으로 인한 통증과 장애가 발생할 수 있습니다.

치료: 치료의 핵심은 부족한 응고 인자를 보충하는 것입니다. 주요 방법으로는 정맥 주사를 통한 인자 보충 요법(예방적 또는 필요 시), 유전자 치료(최근 CRISPR 기술 적용으로 가능성 확대), 지혈제 사용 등이 있습니다. 재활 치료와 통증 관리를 병행하며, HIV/HCV 같은 합병증 예방을 위한 백신도 중요합니다. 최근 유전자 편집 기술이 새로운 치료 옵션을 제시하고 있습니다.

사회적 의미: 혈우병은 환자의 삶의 질을 크게 영향을 미치며, 사회적 지원이 필수적입니다. 출혈 위험으로 인한 일상 제한(스포츠, 여행)이 사회적 고립을 초래할 수 있지만, 의학 발전으로 수명과 삶의 질이 향상되었습니다. 사회적으로는 환자 단체(혈우재단 등)를 통해 교육, 경제적 지원, 정신적 적응 프로그램이 운영되며, 이는 유전 질환 인식 제고와 연구 촉진에 기여합니다. 또한, 사회적 낙인 감소와 포괄적 케어가 강조되며, 환자들이 학교·직장·가정에 적응하도록 돕습니다.

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낫모양 적혈구 빈혈증은 혈액 속 적혈구를 만드는 유전자에 작은 변화가 생겨 생기는 병이다. 이 변화 때문에 적혈구가 낫 모양으로 변하고, 혈관을 막거나 산소를 제대로 운반하지 못해 몸에 여러 문제가 생긴다.

주요 증상으로는 피가 부족해 생기는 빈혈, 혈관이 막혀 생기는 심한 통증, 그리고 장기 손상 같은 합병증이 있다. 치료는 수혈, 통증을 줄이는 약(예: 하이드록시우레아), 물을 충분히 마시는 방법 등이 있고, 약물로 적혈구 상태를 조금 더 좋게 만들 수도 있다. 최근에는 유전자 치료 연구도 진행되고 있다. 사회적으로는 환자가 더 나은 삶을 살 수 있도록 의료 지원이 필요하며, 이 병은 말라리아와 관련이 있어 단순한 유전병이 아닌 그이상으로 이해할 필요가 있다.

-그림은 chat gpt를 활용해서 만들었습니다.-

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그림은 생성형 AI를 이용하여 그렸습니다

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페닐케톤뇨증의 원인과 증상 및 치료 방안

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페닐케톤뇨증의 원인과 증상 및 치료 방안

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PKU는 선천적으로 아미노산 대사에 문제가 생기는 상염색체 열성 유전 질환입니다. 우리 몸을 구성하는 단백질 속 아미노산 중 하나인 “페닐알라닌” 을 제대로 처리하지 못하면서 발생합니다.

원인:

저는 이 유전병을 “하나의 효소가 멈추면서 생기는 재앙”이라고 비유하고 싶습니다.

PKU의 근본적인 원인은 12번 염색체에 위치한 PAH 유전자 돌연변이입니다. 이 유전자에 결함이 생기면, 간에서 페닐알라닌을 티로신으로 전환시키는 데 필요한 핵심 효소인 페닐알라닌 수산화 효소(PAH)가 부족하거나 제 기능을 하지 못하게 됩니다.

PAH 효소의 부재는 우리 몸에 연쇄적인 문제를 일으킵니다. 음식을 통해 섭취된 페닐알라닌이 분해되지 못하고 혈액 내에 비정상적으로 축적되는데 우리는 이를 고페닐알라닌혈증 이라고 합니다. 이 축적된 페닐알라닌과 그 대사산물(페닐케톤)은 특히 성장하고 있는 뇌조직에 치명적인 독성 물질로 작용하게 됩니다. 또한, 페닐알라닌이 티로신으로 전환되지 못하면서 티로신도 부족해지는데, 티로신은 신경전달물질(도파민 등)과 색소(멜라닌)를 만드는 데 필수적이어서 이 역시 문제가 됩니다.

증상:

PKU는 치료 시기에 따라 예후가 결정되는데요.

만약 치료를 받지 않으면

신경 발달 지연: 언어, 걷기, 뒤집기 등 운동·인지 발달 지연

지적 장애: 심한 경우 IQ가 낮아지고 학습 및 행동 문제 발생

신체적 특징: 피부·머리카락 색소 감소, 습진, 근육·관절 경직

체취 특징: 땀이나 소변에서 ‘쥐오줌’ 같은 특이한 냄새

합병증: 치료가 늦으면 발작, 심한 행동 문제, 장기적인 신경 손상 가능

임신 영향: PKU를 가진 여성이 식이 조절을 하지 않으면 태아에게 심각한 기형, 저체중, 정신 발달 지연 위험

등의 여러 증상이 나타납니다.

하지만 조기에 치료를 받은 경우

즉, 생후 1개월 이내에 치료를 시작하면 대부분의 환자는 뇌 손상을 예방하고 정상적 인지 발달을 할 수 있습니다. 그러면 치료법에 대해 알아볼까요?

치료:

PKU 치료의 핵심은 조기 진단과 식이 요법이라고 할 수 있죠

첫 째, 신생아 선별검사

우리나라를 포함한 대부분의 선진국에서는 모든 신생아에게 신생아 선별검사를 의무적으로 시행하여 PKU를 조기에 진단합니다. 이 검사를 통해 증상이 발현되기 전에 치료를 시작하는 것이 신경학적 손상을 막을 수 있는 유일한 방법입니다.

둘 째, 발견 후의 적절한 식이요법

진단이 확정되면 환자는 평생 동안 페닐알라닌 섭취를 엄격하게 제한하는 특수 식단을 지켜야 합니다(이건 좀 빡세죠)

제한: 고기, 생선, 달걀, 우유 등 단백질이 풍부한 음식과 인공 감미료 아스파탐이 들어간 음료는 페닐알라닌 함량이 높아 제한됩니다

친구들 예상 질문: 그러면 단백질을 못 섭취하는데, 몸이 안 좋아지는거 아니야?

그건 아닙니다,

보충 가능합니다. 대신, 페닐알라닌이 제거된 특수 아미노산 제제(의료용 분유/보충제)를 섭취하여 필수 영양소와 단백질을 공급받습니다.

모니터링: 정기적인 혈액 검사를 통해 페닐알라닌 수치를 안전한 목표 범위 내에서 유지하는 것이 가장 중요하며, 이 관리는 성인이 되어서도 계속되어야 합니다.

약물 치료: 일부 경증 환자는 PAH 효소의 보조 인자인 사프로프테린(BH4)에 반응하여 효소 기능이 활성화될 수 있습니다. 또한, 성인 환자를 대상으로 한 새로운 효소 대체 요법도(예:페그발리아제)개발되어 사용되고 있습니다.

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주제: 혈우병

탐구동기: 혈우병은 염색체 연관 유전 질환으로, 응고인자가 제대로 생성되지 않아 혈액 응고 과정에 문제가 생기는 대표적인 사례이다. 나는 생명과학1에서 배운 단백질 합성과 효소 작용이 실제 인체 질환과 어떻게 연결되는지 구체적으로 이해하고 싶어 이 주제를 선택했다. 또한 혈우병이 과거 유럽 왕실에서 '왕가의 병'으로 알려진 역사적 사례와 맞당아 있어 과학적 개념을 넘어 사회적.문화적 맥락까지 탐구할 수 있다는 점이 흥미로웠다. 최근에는 유전자 치료와 재조합 단백질 치료제 발전으로 환자의 삶의질이 크게 향상되고 있어, 의학 연구의 가치와 사회적 관심의 필요성도 함께 고찰할 수 있다고 생각했다.

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주제:혈우병

탐구동기:나는 혈우병이 단순한 유전 질환을 넘어, 생명과학적 원리와 사회적 의미를 동시에 담고 있다는 점에서 흥미를 느꼈다. 특히 혈액 응고에 관여하는 단백질 합성과 X염색체 연관 유전의 과정을 과학적으로 탐구하면서, 생명의 정교한 메커니즘을 깊이 이해하고 싶다. 동시에 과거 유럽 왕실의 ‘왕가의 병’처럼 사회적 파급력을 지닌 역사적 사례와, 현대에 이르러 유전자 치료제 개발로 삶의 질이 개선된 현실을 접하며, 과학 연구가 사회적 가치와 직결됨을 깨닫게 되었다. 따라서 나는 이번 탐구를 통해 생명과학의 학문적 원리와 더불어 희귀질환 연구가 인류 사회에 주는 의미를 탐구하고자 한다.

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원인:혈우병은 x염색체 연관 열성 유전 질환으로, 남성에게 주로 발병한다. 이는 혈액 응고 과정에서 중요한 역할을 하는 응고가 결핍되거나 기능을 하지 못해 발생한다. 정상적인 경우 혈관이 손상되면 여러 응고因자가 연속적으로 작용해 피가 굳는데, 혈우병 환자는 이 연쇄 과정이 끊겨 출혈이 멈추지 않는다. 따라서 혈우병은 단백질 합성과 혈액 응고 과정의 분자적 원리를 이해하는 데 좋은 탐구 주제가 된다.

증상:혈우병 환자는 출혈이 멈추지 않는 특징적 증상을 가진다.경미한 상처라도 출혈이 오래 지속되고 관절 내부나 근육 속 출혈이 자주 일어나 관절이 붓고 통증을 유발한다. 반복되면 관절의 변형과 운동 장애를 초래할 수 있다.또한 치아 발치나 수술 같은 상황에서는 치명적인 출혈 위험이 있다.

이러한 증상은 단순히 신체적 불편을 넘어서 환자의 일상생활 제한과 심리적 부담으로 이어지기도 한다.

치료 및 사회적 의미:과거에는 치료법이 거의 없어 혈우병은 왕가의 병이라 불리며 역사적으로도 큰 영향을 끼쳤다. 예를 들어 유럽 왕실에서 혈우병이 유전되면서 정치적 혼인 관계와 역사적 사건에도 영향을 준 사례가 있다. 응고자 보충 요법, 재조합 단백질 치료제 ,유전자 치료 연구등 이러한 의학적 진전은 혈우병 환자의 평균 수명과 삶의 질을 크게 향상시켰다. 그러나 여전히 치료 비용이 높고 희귀질환에 대한 사회적 관심이 부족하다는 문제가 있다. 따라서 혈우병 연구는 단순한 의학적 발전을 넘어서 사회적 지원과 인식 개선이 필수적으로 동반되어야 한다고 생각한다

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유전성 유방암이란 부모로부터 물려받은 유전자 돌연변이로 인해 BRCA1,2 등의 유전자 돌연변이가 원인이 되어 발생하는 유전질환이다.

전체 유방암 환자의 약 5~10% 정도가 유전성이고 나머지는 대부분 후천적으로 발생한다.

BRCA1,2 유전자 돌연변이는 DNA를 수선하는 중요한 역할을 한다. 유전자 들에 돌연변이가 발생한다면 DNA 복구 기능이 제대로 작동하지 않아 암 발생

가능성을 높인다. 여성의 경우 BRCA 돌연변이가 있는 여성은 평생동안 유방암 발병 위험이 60~80%이고 난소암 발병 위험이 40% 이상으로 높아진다.

유전성 유방암과 산발성 유방암의 차이는 산발성 유방암은 생활슶관과 호르몬의 요인 등으로 돌연변이가 발생한다. 또한 유방암 환자들의 대부분은 산발성 유방암이며 발생시기는 유전성 유방암보다 늦은 중-장년기 이후에 주로 발현된다. 또한 유전성 유방암과 달리 가족력이 없다는 부분이 큰 차이점이다.

유전성 유방암은 남녀 모두 우성 상염색체인 BRCA1,2로 유전되어 남녀 똑같이 50% 확률로 물려받는다. 남자도 유방 조직이 있어 유방암이 생길수 있지만 유방 조직과 여성호르몬이 상대적으로 많은 여성이 발현 가능성이 높다

또한 여성한정으로 생애 동안 겪는 반복적인 성장으로 사춘기, 월경, 임신, 수유 등의 재형성 과정을 겪기에 유방암에 걸리기 쉽다.

유전적 유방암의 BRCA1,2 돌연변이 세포가 유전되는 메커니즘은 먼저 부모로 부터 돌연변이 하나를 물려 받는다. 그리고 종양억제유전자의 기능이 상실된다. BRCA 단백질이 손상되면 이중가닥 DNA 손상을 정확히 고치는 상동재조합이 재대로 작동하지 않아 유전체 전체가 불안해지고 DNA 수선시스템이 붕괴된다. 결국 돌연변이가 축적 되면서 종양이 발생하고 DNA수리 실패로 여러 유전자에서 추가적인 이상이 쌓여 세포가 통제 불가는이 되어 암으로 발전한다.

유전성 유방암 예방밥법은 첫째 조기 발견과 정기 검진이 필요하다. 유전성 유방암은 일반 여성보다 더 이른 아니 약 20대~30대 사이부터 주로 발현된다.

검사방법은 유방 X선 촬영, 초음파, MRI등이 있다.

둘째, 유전자 검사이다. 가족력을 유전되었다면 유전자 검사를 통해 BRCA 돌연변이 여부를 확인 할 수 있다. 셋쨰, 생활 습관의 관리. 먼저 꾸준한 운동과 균형잡힌 식습관은 필수이며 이외에도 체중을 관리하거나 금주와 금연도 필요하다. 넷째 미리 예방하기 위햐서 유방 절제술이나 난소, 난관절제술 등과 있다. 또한 가족들과의 공유로 가족들중 여성들에게 알려 검사와 상담을 받을 수 있도록 하는것 또한 예방방법이다.

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자료 출처

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://www.ejbc.kr/Synapse/Data/PDFData/0096JBC/jbc-11-1.pdf&ved=2ahUKEwjTnKnPk_-PAxUqTGwGHSGbCScQFnoECGkQAQ&usg=AOvVaw062hwhH8-EskKuOqMok9lW

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혈우병 리플렛