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Node의 섬모와 물 흐름

전문가 제언: ○ 원장함입기(原腸陷入期)의 포유류 배(胚)에서 일시적으로 나타나는 구조인 Node에 있어서는 그의 표면의 섬모가 시계방향으로 회전운동을 함으로서 배체(胚体)의 좌측으로 향하는 물 흐름(Node 흐름)이 만들어진다. Node흐름의 방향은 그 후의 발생의 좌우성을 결정하게 된다. Node 흐름이 좌향으로 되는 것은 섬모운동의 회전축이 미측(尾側) 방향으로 기울어져 있기 때문이며 그의 구조는 좌우의 구별이 없는 것에서 새로이 구별을 창출하는 짜임새인 것이다.

○ 포유류는 기본적으로 마우스와 같은 것으로 보아도 무방하며 사람에서는 섬모와 좌우성이 상호간에 밀접한 관계가 있으며 Kartagener 증후군 유사한 질병이 사람뿐만 아니라 개나 돼지에서도 보고되고 있다. 또한 Node 흐름은 토끼에서도 보고되고 있다. 또한 포유류 이외에서는 어류, 양서류, 조류에서도, 원장함입기의 Node와 상동한 위치에 섬모가 나타나는 것이 보고되고 있다.

○ 본 리뷰에 의하면 KIF3B의 knockout mouse 실험에서 배아의 Node에서 섬모가 시계방향으로 회전운동을 하고 있었으며, 배체의 우로부터 좌를 향하는 Node 흐름이 관찰되었다. 이들의 실험결과로 Node 흐름이 좌우성이 초기발생기에 결정이 관계하는 것으로 시사하고 있다. 그러나 다른 해석으로는 Node 세포 자체가 좌우방향의 세포극성을 가짐으로서 개체의 좌우성이 결정되는 것으로서 Node 흐름은 세포극성을 반영하고 있을 뿐이며 그 자체에는 그다지 의미가 없는 것으로 생각하게 할 가능성도 있다.

○ 척추동물의 좌우초기결정기구에서 비통일성을 갖는 것은 Nodal 시그널이 잘 보존되고 있는 것에 비한다면 대조적인 것으로 최초의 좌우 결정단계에 너무 관심을 가질 필요가 없는 것이다. 왜냐하면 생물체는 대부분이 카이랄(Chiral)한 분자로 되어있기 때문에 육안적인 사이즈로는 좌우대칭으로 보여도 분자수준에서는 전연 대칭이 아닐 수 있기 때문인 것이다. 따라서 Kartagener 증후군의 조기 판별은 분자수준에서 판별되어야 할 것이다.

저자: Shigenori Nonaka
자료유형: 학술정보