[사이언스영상] 세포 분열의 현장 포착
세포가 정확하게 분열되는 원리가 밝혀졌다. DNA를 반으로 나누는 ‘방추사’가 세포 분열 순간에만 생기는 메커니즘을 발견한 것이다. 일본 오키나와과학기술대학원대와 미국 UC샌디에이고 공동 연구팀은 방추사가 만들어지는 원리를 규명하고 그 결과를 5월 27일 국제학술지 '사이언스 어드밴시스'에 발표했다.
방추사는 염색체를 정확하게 반으로 나누는 역할을 한다. ‘염색체’는 세포 분열 시에 DNA가 뭉치는 덩어리로 방추사에 연결돼 둘로 나뉜다.
이때 방추사는 세포 양 끝에 있는 '중심체'라는 곳에서 뻗어 나온다. 중심체가 제대로 작동하지 않으면 염색체가 비정상적으로 나눠져 발달 장애가 생길 수 있다. 그동안 방추사가 어떤 원리로 정확한 타이밍에 중심체에서 생성되는지 명확히 밝혀지지 않았다.
연구팀은 그 원리를 알아내기 위해 예쁜꼬마선충의 세포 분열 과정을 현미경으로 실시간 촬영했다. 구체적으로는 방추사 형성의 핵심 단백질인 'SPD-5’과 염색체에 형광 표지를 달아 추적했다. 그 결과 SPD-5는 평소엔 접혀 있다가 세포 분열 신호가 오면 주먹을 펴듯 펼쳐져 방추사 조립을 시작한다는 것을 발견했다.
이 정밀한 조절 덕분에 방추사는 세포 분열이 일어나는 타이밍에 중심체에서만 만들어질 수 있다. 연구를 이끈 오타 미도리 오키나와과학기술대학원대 연구원은 "이 과정에 오류가 생기면 염색체가 잘못 나뉘어 암이나 소두증 등이 발병할 수 있다"고 설명했다.
인간에게도 같은 기능을 하는 단백질(CDK5RAP2)이 존재한다. 연구팀은 이 단백질에 대한 후속 연구를 이어갈 예정이다.
※참고자료
10.1126/sciadv.aed6539
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https://www.instagram.com/reel/DZE-SmnPdkq/?igsh=azE1dHYwenIxbm9q
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