발생→11. 우리 몸의 각 기관은 어디서 생기나? 수정란 줄기세포는?

 

정자와 난자는 서로 합체하지 못하면 모두 소실된다.

난자는 정자의 정핵을 받아 들여 난핵과 결합을 하면 수정란이 된다.

수정란은 전체 크기는 그대로이면서 속에서 분열을 하기 시작한다.

체세포에서의 세포분열에는 분열 해서 생긴 딸세포는 작아서 자라는 생장기가 있다.

그러나 수정란은 세포질의 생장기가 없다. 분열기만 있다.

그러나 DNA합성은 왕성하다.

왜냐하면 둘로 나누어 질 때 마다 똑 같은 DNA량을 가져야 하기 때문이다.

 

 

 

그림은 수정란과 그것이 둘로 갈라진 2세포기다.

수정란이 세포분열 하는 것을 난할이라고 한다.

난할로 생긴 새로운 세포를 할구라고 부른다.

2세포기 때 둘로 완전히 갈라져서 독립을 하게 되고 각각 발생과정을 거치면 일란성 쌍생아가 태어난다. 그러나 어쩌다가 완전히 분리하지 못하고 일부가 붙은 채로 각각 발생을 하면 샴 쌍둥이가 된다.

즉 2세포기 때 각 할구는 수정란처럼 한 사람으로 태어날 수 있는 능력을 가진다.

 

 

 

그림은 2세포기가 다시 난할을 하여 4개의 할구를 가지는 모습이다.

이 때도 각 할구들이 무슨 이유로든 완전히 떨어져서 각 할구들이 독립적으로 발생을 거쳐 태어나면 일란성 4쌍둥이가 된다. 만약에 이 때 할구 하나가 그냥 소실되어 버리면 일란성 3쌍둥이가 태어난다. 일란성 쌍둥이는 원래 하나의 수정란에서 생긴 것이므로 성별도 같고 모습도 같다

 

 

 

그림은  4세포기가 다시 난할을 하여 8세포기가 되는 그림이다.

그런데 첫번째와 두 번째 난할은 위아래로 일어난다. 세 번째 난할은 옆으로 일어났다.

난할로 생기는 세포들은 둥그런 모습을 유지하려 하기 때문에 할구들 사이에는 빈 고안이 조금씩 생긴다. 그 공간을 난할강이라고 부른다.

8세포기는 16세포기로, 16세포기는 32세포기로, 32세포기는 64세포기로,

64세포기는 128세포기로 계속해서 난할을 한다.............................

 

 

 

난할은 계속되어 할구들이 아주 작아지고 수를 셀 수 없을 정도로 많아지면 그 모습이 뽕나무의 열매인 오디처럼 오돌토돌하게 보여서 상실기라고 부른다. 이 때 상자는 뽕나무상 桑 열매실 實을 사용하여 상실기라 한다.

 

 

 

그림은 포배와 포배의 단면이다.

상실배가 난할을 계속하면 할구들이 아주 작아지고 가벼워져서 바깥쪽으로 몰린다. 그럼 가운데는 작은 난할강들이 모여서 커다란 난할강을 이루고 그 속은 액체로 채워진다. 그래서 포배기 때는 아주 탱탱하다.할구들 사이에 빈틈이 없는 상태다.

 

 

 

그림은 낭배 초기의 겉 모습이다.

탱탱해서 빈틈이 없는 할구들이 그래도 세포분열은 계속된다. 할구들은 새로 생기고 빈틈은 없고 어디로 가야 할까? 바로 아래부분에 세포들이 몰린다. 그 몰린 세포들은 계속 몰려드는 세포들에 의해 밀려서 속으로 막 들어간다. 계속 들어간다. 세포들이 몰려 들어가는 부분에는 구멍이 생기고 그 곳으로 할구들이 떠 밀려서 들어간다. 세포들이 속으로 들어가는 구멍을 원구라고 한다. 마구 쑤욱 쑤욱 세포들이 원구 속으로 들어간다.

 

 

 

그림은 낭배가 초기였을 때 절단하여 본 단면이다.

함입이라고 쓴 부분이 바로 원구가 되는 부분이다.

조금 더 진행 된 낭배의 모습이 오른쪽에 있다.

원구가 보이고 세포들이 몰려 들어가서 주머니를 만든드는데 그곳을 원장이라고 한다.

척추동물에서는 모두 원구가 항문이 되고 원장은 소화기관이 된다.

바깥쪽으로 배열된 세포들을 내배엽이라고 하고 원장을 이루는 세포들을 내배엽이라고 한다.

 

 

그림을 보자. 난할강 속으로 들어가서 이루어진 내배엽의 윗부분이 양쪽으로 부풀어 오르고 있다. 이들은 세포분열로 새로운 세포를 만들어 난할강 속으로 떨어뜨린다.

 

 

난할강 속에 새로 생기는 세포의 집단을 중배엽이라고 한다. 이제 외배엽과 내배엽과 중배엽 세 배엽이 생겼다.

 

 

우리 몸의 모든 기관은 이들 세 배엽의 세포들이 분열해서 만들어낸다.

 

 

외배엽 세포들은 분열하여 새로운 세포들을 만들어 표피,표피성기관, 감각기, 뇌, 척수, 말초신경으로 만들어낸다.

 

내배엽 세포들은 분열하여 새로운 세포들을 만들어 소화관, 소화샘, 갑상선, 이자, 허파 등을 만들어 낸다.

 

외배엽과 내배엽 사이에서 생긴 중배엽 세포들은 세포분열로 새로운 세포들을 만들어 진피,근육,뼈,신장,수뇨관,심장 혈관 등을 만든다.

낭배기 때 세포들의 운명이 결정된다.

 

 

 

수정란을 조직 배양하여 포배기에서 낭배기로 가는 중간에 세포들이 몰려 있는 있게 된다. 즉 낭배초기를 배반포라고 한다. 이 배반포를 동물들의 피부 속에 이식을 하면 괴물로 만들어지는데 그것이 테라토마다. 테라토마 속에는 뼈세포,척추세포,근육세포, 등등 우리 몸 속에 있는 모든 종류의 세포들이 엉겨 붙어 있게 된다. 바로 이들 세포가 줄기세포로 된다.

 

 

만약에 환자의 체세포의 핵을 빼내 난자의 핵을 빼고 그 자리에 넣어서 전기 자극으로 발생을 유도 시켜서 배반포까지 배양시켜서 동물의 피부 속에 이식하여 테라코마를 발생시키면 거기서 맞춤형 줄기세포를 얻게 된다.

 

 

林光子 20060111