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성게의 좌우비대칭성으로 본 후구동물의 체축의 진화

전문가 제언: ○ 극피동물인 성게류의 성체는 5방사상칭성(5放射相称性)을 나타내고 있으나 어린 것(幼生)은 좌우상칭으로 되어있다. 그러나 어린 것이 후기에 가서는 몸의 좌측으로 성체원기(成体原基)를 만듦으로서 좌우 대칭성을 나타내게 된다. 이 성체원기 형성의 좌우 극성을 통제하는 분자 구조에는 척색동물(脊索動物)과 같은 모양으로 H+/K+-ATPase에 의한 이온유통과 Nodal 시그널에 의한 비대칭적인 분자의 정보전달이 관여하고 있다.

○ 한편으로는 Nodal/ Pitx 유전자의 발현패턴은 극피동물과 척색동물에서도 좌우로 역전을 하게 된다. 이러한 사실은 오랫동안 논쟁이 계속되어 왔다. 척색동물과 전구동물(前口動物) 사이의 배복축(背腹軸)의 역전이 척색동물과 극피동물 사이에서도 일어날 수 있다는 가능성이 시사되고 있다.

○ 척추동물과는 전혀 다른 어린 것의 형태를 가진 극피동물 성게류에 있어서도 척추동물과 기본적으로 공통된 좌우비대칭성 확립의 분자 메커니즘이 작용하고 있다는 것이 밝혀졌으며 전구동물과의 비교에서 Nodal을 통한 좌우비대칭성의 정보전달은 계통발생상, 후구동물이 갈라진 직후에 획득하게 된 메커니즘이라는 것으로 알려졌다.

○ 극피동물과 척색동물 사이에서 유전자인 Nodal/Lefty/Pitx 발현으로 좌우성이 역전되고 있으므로 배복측의 역전이 후구동물(後口動物)의 공통된 조상으로부터 척색동물로 갈라졌을 때에 척색동물의 계통으로 도입된 것으로 알려졌다.

○ 본 리뷰에 의하면 그간의 극피동물인 성게류의 연구결과로 인하여 인지하게 된 척색동물 분지과정에서 그의 개체발생 중에 복측(腹側)에 생겨난 입이 배측(背側)으로 옮겨가게끔 된 것이 척색동물에 배복축의 역전으로 인하여 일어나게 된 유력한 가능성인 것으로 생각되고 있다.

저자: Taku Hibino
자료유형: 학술정보