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출처 : 한국분자 · 세포생물학회

포유동물 난자 성숙과 배발생: 액틴사이토스켈레톤의 역할

남궁석 / 충북대학교 식품생명 · 축산 과학부

서 론

포유동물의 난자는 난소에서 제 1감수분열과정 동안 비대칭 분열을 거쳐 제 1극체 (First Polar body)를 방출하여 정자를 받아들일 수 있는 상태로 성숙된다. 성숙된 난자는 정자 수정 직후에 제 2극체를 방출하는 제 2감수분열이 진행되고, 난자와 정자 유래의 전핵(pronucleus) 가 형성된 후, 최초의 체세포분열(mitosis) 을 개시하여 2 세포기 수정란이 되어 배발생을 진행하게 된다. [1]

즉 감수분열(meiosis)과 체세포분열(mitosis)를 구분하는 가장 큰 차이라면 세포 분열의 비대칭성과 대칭성이다. 세포분열의 위치는 방추사(spindle)의 중심부가 세포내에 어디에 위치하느냐에 의해서 결정되며, 제 1감수분열과 제 2감수분열을 통해서 극체를 방출하기 위해서는 세포 내에서 형성된 방추사가 세포막 주위로 이동하고 방추사의 위치에 따라서 세포의 비대칭분열 (asymmetric cell division)이 일어난다. 반면, 난자와 정자가 결합한 이후에는 방추사는 세포의 가운데에 유지되고, 이에 따라서 세포분열은 난자의 중심축에서 이루어지게 돼 균등하 대칭분열 (symmetric cell division)이 일어난다. (그림 1)

그렇다면 포유동물의 난자에서 비대칭분열과 대칭분열을 결정하는 원동력은 무엇인가? 앞서 전술한 것과 마찬가지로 비대칭분열과 대칭분열은 방추사의 세포 내에서의 위치에 의해서 결정되며, 비대칭 분열이 일어나는 난자에서 방추사는 난자 가운데에서 형성된 이후, 세포막 근처로 이동되는 것이 알려져 왔다. 이렇게 난자 내에서 방추사가 이동하는 원동력은 난자 내에서의 액틴 사이토스켈레톤(actin cytoskeleton)의 동적인 변화에 의거한다는 것이 오래 전부터 알려져 왔다. 본고에서는 어떠한 조절기전에 의해서 이러한 액틴 사이토스켈레톤의 동적인 변화가 이루어지는지, 그리고 난자와 정자가 결합된 수정란에서는 어떻게 액틴 사이토스켈레톤의 변화가 일어나 이것이 대칭분열로 전환되는지에 대해서 현재 밝혀진 연구성과를 요약하고자 한다.

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