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식물 세포분열에서 소기관들의 유전기전

전문가 제언: ○ 소기관들은 진핵생물의 세포들에 있는 세포막이 붙은 구조들이다. 19세기에 세포이론의 발달과 광현미경의 탄생으로 이들이 연구되기 시작하였다. 20세기 들어 전자현미경과 세포분획 기술로 점점 많은 소기관들이 발견되고 방사선물질 라벨로 이들의 개체발생 실험이 가능해졌다. 지난 30년간 무세포 시스템과 효모 유전자를 이용하여 신생 단백질들이 소기관으로의 이동경로가 밝혀지고 소기관과 분비 및 세포내 경로간의 소포(小胞)운송 시스템이 정립되었다.

○ 소기관 개체발생은 유사분열 동안 소기관들이 딸세포들에 분열함으로서 유전하는 프로세스이다. 두 가지 유전 방법이 있는데 하나는 확률론적이고 다른 하나는 정돈된 방법이다 둘은 서로 배타적이지는 않다. 고등식물의 세포분열에서의 유전은 잘 정돈된 유전이다. 소기관의 유전은 세포주기의 기본적인 일원이며 공평한 소기관의 유전은 다음세대 세포의 생존을 유지하는데 필요하다. 그러나 공평한 소기관 유전을 촉진하는 기전은 잘 알려지지 않고 있다.

○ 소기관의 재분산과 유전기전을 배양된 담배 살입 원형질의 세포분열에서 조사하고 엽록체와 녹색형광단백질로 미토콘드리아와 소포체를 정량분석하고 관찰한 결과, 이들 소기관들이 분열 전 정돈된 형태로 재 분산된다는 것을 보여주었다. 또 이 재분산은 악틴 섬유소(actin filaments)에 의존하며 공평한 소기관의 유전을 위하여 손상되지 않은 세포골격이 필요하다는 것을 보여주었다.

○ 식물의 소기관 유전기전은 전진 및 역 유전자 연구의 공동작업과 주의 깊은 세포학적 분석으로 좀 더 많은 해명이 가능하리라 생각한다. 장래의 도전은 구조적 안정과 한 세포가 자기 소기관들 상태를 감지하고 이들의 개체발생을 조절하는 메커니즘을 확신할 수 있는 자기정돈 역할을 이해하는 것이다.

저자: Sheahan, MB; Rose, RJ; McCurdy, DW; AF Sheahan, Michael B.; Rose, Ray J.; McCurdy, David W.
자료유형: 학술정보