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확산성 농도기울기를 사용하지 않는 신경세포의 축삭 패턴 형성

전문가 제언: ○ 다른 조직의 세포에서 나온 유전자 산물에 의해 세포의 발생학적 운명의 변화가 일어나는데 이것이 배의 유도이다. 이러한 유도에 의해 배아세포의 덩어리로부터 분화된 조직과 기관이 예정된 장소에 순차적으로 나타난다. 이러한 출현을 패턴 형성(patterning 또는 pattern formation)이라고 한다.

○ 패턴 형성은 세포가 질서정연하게 분화된 조직과 기관으로 형성되어 가는 과정이다. 세포는 세포질의 편재, 배에서 세포의 상대적 위치에 따른 화학적 신호에 의해 분화한다.

○ 세포질의 편재, 마스터 유전자의 상호작용에 의한 유도에 따라 몸의 기본구도가 만들어진다. 특정 유전자 산물은 몸의 부위가 언제 어느 곳에 어떻게 만들어질 것인지를 결정한다. 배에서 세포의 위치를 설정하고 분화 방향을 유도하는 것은 근거리 및 원거리에서 작용하는 신호의 수용체 및 ligand이다.

○ 신경계의 발생에서 신경회로의 패턴형성에 중심적인 역할을 담당하는 인자는 Netrin 및 Slit 같은 분비성 축삭 guidance 분자이다. 지금까지 이들 guidance 분자의 작용기전은 대부분 화학주성 모델로 설명되어 왔다. 그러나 최근 다양한 실험에서 확산성 농도기울기에 의한 화학주성 모델로는 설명되지 않는 많은 실험 결과가 얻어지고 있다.

○ 발생과정 중 패턴형성에 대한 농도기울기에 의한 화학주성 모델을 대신할 수 있는 최근의 이론이 “수용체에 의한 신호의 제시”이다. 지금까지 수용체의 성질은 유인이나 반발이라는 반응성의 양식으로 이해되어져 왔으며 그와 같은 세포운동에 대응하는 “제시 mode"가 존재한다는 주장이다. 이와 같은 이론은 신경계의 축삭 패턴 형성뿐 아니라 다른 조직과 기관의 형성에도 작용하는 것이 확인되면 발생과정의 중요한 한 부분을 이해하는 데 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

저자: Masaki Hiramoto, Yasushi Hiromi
자료유형: 학술정보