발생→22. 형성체(organiizer)와 유도물질

처음 오셔서 어려운 사람으 앞의 것들을 그림만 이라면 보시면 도움이 됩니다. 

 

독일의 발생학자 슈페만은 곰곰 생각하엿지요.

수정알이 난할을 거쳐 포배가 될 때 까지는 모든 작은 세포들이 겉에 팽팽하게 배열되어 있고 속은 비어서 난할강이라 부르는 공간이 생기지요.

 

 

포배라고 세포분열을 안 하는 것이 아니고 세포분열은 계속되거든요.

팽팽하게 세포들이 겉에 배열되었던 표배가 그래도 세포분열을 계속하자 새로 생기는 세포들은 더 이상 표면에 배열될 수는 없어 그냥 난할강 속으로 함입되어 들어가요. 이렇게 새로 생기는 세포들이 많아지면서 난할강 속으로 세포들이 밀려 들어가면 낭배기라고 불러요.

 

낭배에는 구멍이 생기지요. 세포들이 함입되어 들어간 구멍이지요.이 구멍을 원구라고 부르지요. 원구 윗부분을 원구상순부라고 불러요.원구상순부의 세포들은 난할강 속으로 계속 함입되어 들어가서는 척색이나 중배엽성 조직으로 분화된다는 것을 알고 있엇지요.

 

 

슈페만은 곰곰 생각하기를…

원구상순부는 판판해지면서 신경판을 만들고 가장자리가 도톰하게 올라와 양측이 합쳐서 신경관을 만들고 뇌와 척수 등으로 분화된다는 것을

여러 실험을 통해 알고 있었지요.

 

어느날 그는 아이디어 하나가 탁 떠올랐지요.

그렇다!

 

 

그림처럼

그는 생각대로 초기 낭배의 원구 상순부를 조각내어 같은 시기에 있는 다른 낭배의 난할강 속에 이식을 하였지요. 그리고는 발생과정을 지켜 보았지요. 그의 생각은 어긋나지 않았어요.

 

 

그림을 보아요.

난할강에 다른 낭배의 원구상순부 조각을 이식 받은 도룡뇽이 신경배의 시기로 접어 들자 몸통 아랫쪽에 이식된 제 2의 배가 나타나는거에요.

그림에서 처럼 생체염색을 했던거라 색갈이 달라서 금방 알 수 있지요.

 

 

 

발생이 진행됨에 따라 이식된 원구상순부 조각은 자신의 운명대로 척색과 중배엽성 조직으로 분화되고 외배엽에 작용하여 신경판으로 만들어 신경관을 형성하는 것을 관찰하였지요. 더욱이 이식편에서 생긴 척색과 이식편이 외배엽에 작용하여 만든 신경관으로 제2의 배를 형성하는 것을 보았지요. 또 다른 머리가 생긴 도룡뇽을 보고 그는 무릎을 탁 쳤지요.

 

 

그렇다.

원구상순부는 배의 다른 부분에 작용하여 일정한 기관을 형성시키는 작용이 있다고 생각하였지요. 그래서 그는 원구상순부를 형성체(organizer)라고 이름 붙였어요.이와 같이 다른 부위에 작용을 미쳐 그 부위의 분화 방향을 이끌어 주는 작용을 유도라고 하였지요.

 

즉 원구상순부는 자신의 운명에 따라 척색이나 중배엽으로 분화된다. 나아가 이웃의 외배엽에 작용하여 신경관을 유도하는 형성체가 되기도 한다.

 

 

다음은 눈이 제 1차, 제2차, 제3차 형성체에 의해서 만들어지는 과정을 설명 합니다.

 

슈페만이 형성체라는 말을 만들어냈지요.

그리고 다른 기관이 분화되는 것은 형성체가 유도해서 진행된다고 하였지요.

 

 

이제 도룡뇽의 눈의 발생과정을 연구를 하여 보아요.

낭배에는 원구가 있다고 하였지요. 그 원구 상순부는 판판해져서 신경판이 된다고 하였지요. 신경판의 가장자리가 도톰하게 올라와서 양쪽 가장자리가 붙어서 신경관을 만들지요. 신경관의 맨 앞쪽은 부풀어서 뇌가 되고 뒤쪽은 길게 되어 척수가 되지요. 신경관의 앞쪽은 우선 뇌포가 되지요. 그 뇌포를 절단하면 그림처럼 나와요.

 

 

 

그림을 보아요.

뇌포가 만들어진 부분의 단면이에요.

뇌포와 표피가 표시 되었지요.

원구상순부가 외배엽을 유도하여 신경관을 만들어냈어요.

이 때 원구상순부를 1차형성체라고 하지요.

 

 

그림을 보아요.

뇌포의 아랫쪽 양쪽이 표피쪽으로 부풀어 나왔지요.

바로 안포가 만들어지는거에요.

안포란 눈주머니지요.

신경관에서 뇌포가 만들어지고 뇌포에서 안포가 만들어져요.

 

 

그림을 보아요.

안포가 커져서 표피에 닿으면 표피 세포의 일부가 함입을 하고 안포도 끝쪽이 넓어져서는 가운데가 푹 들어가서 접시모양이 되는데 이것을 안배라고 하지요. 안포에 닿아서 함입한 표피가 함입해서 떨어져서 다음과 같이 수정체가 되지요.

 

그림을 보아요.

안배는 표피에 작용하여 수정체를 유도해요.

그래서 안배를 2차 형성체라고 하지요.

 

수정체는 자라서 표피에 닿아 표피세포에 작용하여 투명한 각막을 유도해 내요. 이 때 수정체를 3차 형성체라고 해요.

 

안배의 안쪽 세포들은 망막과 시신경으로 분화되어 눈을 만들어내지요.

 

 

 

낭배기가 되면 세포들이 이동을 해서 배엽을 만들어요.

외배엽,중배엽,내배엽을 만들지요.

각 배엽의 세포들은 이동을 해요.

특히 외배엽 세포들은 위족을 가지고 움직이는 것 처럼 사방으로 이동을하다가 어느 지점에 이르면 이동을 멈추고 기관을 만들어요.

 

 

오늘날은 다음과 같이 생각해요.

 

무엇이 세포들을 이동을 시키고 세포들의 이동을 멈추게 하고 이웃 세포들을 유도하여 기관의 세포들로 변화하게 할가요?

 

그건 아마도 각 세포 속에 들어 있는 부모로 부터 물러 받은 유전물질, 즉 오늘날 잘 알려진 DNA의  설계도에 따라 ,RNA가 단백질을 만들고 그 단백질이 바로 유도 물질일거라고....이 유도물질이 바로 세포들이 가진 유전자를 깨워서 활동을 하라고 하나 보아요. 이 유도물질에 의해서 세포의 분화가 시작되고 운명이 결정되지요. 신경세포, 표피세포.심근세포, 간세포, 허파세포 등으로 .......

 

형성체들이 생산하는 물질을 수용하는 세포들이 유도되어 기관으로 분화 된다고 생각들을 하지요.

 

林光子 20060122

 

 

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