- 상위항목: 세포
1 종류
세포의 발달에서 복합적으로 일어나는 현상들은, 크게 4가지 종류로 정리할 수 있다.
- 증식(Proliferation)/자살(Apoptosis)
- 분화(Specialization)
- 세포의 전문화. Differentiation이라고도 부르나 번역은 별 차이없다. 분화될수록 기능은 발달하고, 다른 기능의 세포로 분화할 가능성[3]은 감소한다.
iPSCs 세포가 아니라면 말이지
- 상호작용(interaction)
- 세포간의 인식, 신호 전달, 위치 확인. 자세한 건 뉴쿱 센터(Nieuwkoop center) 항목 참조.
- 체내에서의 이동(movement)
- 세포의 이동. 이를테면 발달 단계에서 신경세포는 원래 표피세포에서 분화해서 척추에만 있었으나, 이 과정을 통해 신체 각지로 퍼진다.
2 단계
시간에 따른 성장단계에 따라 6단계로 나눌 수 있다.
- 수정란(Zygote)
- 말 그대로, 난자와 정자가 수정한 직후 단계.
- 2~16 세포기
- 수정란이 대략 분열을 4번 거친 단계. 여기까지의 16개 세포들은 온전한 신체를 구성할 잠재성, 즉 totipotency를 가진다.
- 상실기(Morula stage)
- 16 세포기보다 많이 분열하였으나, 아직 개개의 세포가 전문적인 기능을 가지지는 못한 상태. 이 단계의 배아는 그냥 구형의 세포 덩어리이다. 몇몇 책이나 교수님들은 그냥 초기 포배기에 포함시키기도 한다.
- 포배기(Blastula stage)
- 상실배에서 그냥 뭉쳐 있을 뿐인 세포가 이동을 시작해, 배아는 가운데 공간을 비운 구형으로 변한다. 만일 성게처럼 단순한 동물이라면 축구공처럼 속이 빈 구형으로 남아있지만, 좀 발전한 동물들은 안쪽 구석에 내부세포괴(inner cell mass)들이 모여 점차 덩치를 불려나간다.
이 내부세포괴들은 이후 난황(yolk)[4]을 비롯한 식물극(vegetal pole)을 형성하게 되고, 위쪽의 빈 공간인 포배강(blastocoel)과 그 막은 내배엽(endoderm), 외배엽(ectoderm), 중배엽(mesoderm)을 비롯한 동물극(animal pole)을 형성하게 된다.
- 낭배기(Gastrula stage)
- 본격적인 분화가 시작되는 단계. 이전의 단계에서 세포들의 기능상 차이점은 거의 없지만, 낭배형성(Gastrulation)을 통해 만들어진 낭배기부터는 세포들이 명확한 기능을 가지고 성장하기 시작한다.
- 낭배기에서 가장 중요한 부분은 배순(Dorsal lip), 정확히는 뉴쿱 센터(Nieuwkoop Center)라고 할 수 있다. 배순에는 태아 발생에 필요한 거의 모든 정보가 담겨있어, 이 부분만 잘라내어 다른 낭배에 이식하면 장기의 크기만 다른 완전한 샴쌍둥이들로 성장한다. 그리고 뉴쿱 센터야말로 이 배순의 형성, 나아가 낭배의 분획에 가장 큰 역할을 하는, 신호를 조합하여 전달하는 형성체(organizer)다.
- 식물극의 세포에서 VetT gene regulatory protein이 발현되면 식물극에서 Xnr signal protein이 형성된다. 그와 동시에, 뉴큡 센터에서 Wnt11이 발현되면, Xnr와 결합되어 형성체로써의 역할을 시작한다.
- 이 뉴쿱 센터에서의 조절을 통해, Xnr은 중배엽과 BMP4의 형성을 유도하는데, BMP4는 내배엽의 형성을 유도한다. 외배엽은 가장 기본형이라 유도되지 않으면 자연스럽게 형성된다.)
- 태아(Embryo)
- 배아시기가 끝나고 드디어 태아시기로 넘어가는 시기. 이젠 육안으로도 충분히 각 장기의 분화를 관찰할 수 있다. 하지만 여기서부터는 세포 수준을 넘어가기 때문에 태아 항목으로 이동 바람.