뉴스 | 예루살렘 히브리대학교 연구팀, 난자에서 새로운 섬모 구조 발견… 인간 불임 연구에 단서 제공
인간은 작은 열대어인 제브라피시와 유전자의 거의 70%를 공유합니다. 이러한 높은 유사성과 투명한 배아, 빠른 발달 속도 덕분에 제브라피시는 생물학과 의학에서 널리 사용되는 모델 생물입니다.
예루살렘 히브리대학교(HU) 의과대학의 야니브 엘쿠비 박사가 이끄는 연구팀은 제브라피시 난자를 실시간으로 관찰하던 중, 난자에서 주변 난자 세포 군집으로 뻗어 나온 나선형 섬유 모양의 섬모라는 기존에 알려지지 않은 세포 구조를 우연히 발견했습니다. 이 발견은 난자 구조에 대한 기존의 이해에 도전하며, 인간의 염색체 이상으로 인한 불임과 유산을 연구하는 새로운 방향을 제시할 수 있습니다.
염색체를 움직이는 섬모, 생식 건강에 핵심적일 수 있어
추가 연구 결과, 새로 발견된 섬모는 기능을 수행하는 것으로 나타났습니다. 이 섬모는 난자 내부의 ‘케이블 시스템’과 연결되어 감수분열 중 염색체를 끌어당기고 정확히 배치하며, 난자가 성숙하는 과정에서 유전 물질이 정확하고 체계적으로 정리되도록 돕습니다.
엘쿠비 박사는 “이 외부 섬모는 닻처럼 작용해 전체 염색체 조절 기전을 안정화함으로써 효율적이고 안정적으로 작동하게 합니다”라고 설명했습니다. 이 과정은 건강한 난자 발달과 건강한 배아 형성 능력에 매우 중요합니다.
연구팀은 이후 제브라피시 정자와 생쥐의 난자 및 정자에서도 같은 구조를 발견했습니다. 이는 이 섬모가 생식세포 진화에서 광범위하게 존재하지만 오랫동안 간과되어 온 구성요소일 수 있음을 시사합니다.
물고기에서 인간까지: 섬모 기능 장애가 새로운 불임 기전을 밝힐 수 있어
인간 생식에서 염색체 배열이나 분리 과정의 오류는 흔히 비정상적인 배아 발달, 유산 또는 불임을 유발합니다. 이러한 오류의 원인은 완전히 밝혀지지 않았습니다. 염색체 조직화에 밀접하게 관여하는 이 새 섬모 구조는 그 설명에서 빠져 있던 부분일 수 있습니다.
섬모병증으로 알려진 일부 희귀 유전 질환은 이미 생식력 저하와 영아 및 소아의 심각한 발달 장애를 유발하는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 문제는 일반적으로 기존에 알려진 다른 유형의 섬모에 기인하는 것으로 여겨졌습니다. 이 새로운 섬모의 발견은 또 다른 가능한 설명을 제시합니다.
엘쿠비 박사는 “이러한 기전을 규명하면 해결책을 찾는 데 한 걸음 더 가까워집니다”라고 말했습니다.
첨단 세포 및 영상 연구
연구팀은 섬모의 역동적 기능을 관찰하기 위해 고해상도 실시간 현미경, 삼차원 영상, 난소 조직 배양, 레이저 절제 및 조작, 다양한 유전적 돌연변이 분석을 포함한 첨단 기법을 개발하고 사용했습니다. 이러한 기법을 통해 구조와 기능을 처음으로 선명하게 관찰할 수 있었습니다.
이 연구는 엘쿠비 박사의 박사과정 학생인 아비샤그 미틀리스와 비니트 쿠마르가 공동으로 이끌었으며, 싱가포르 분자·세포생물학연구소(Proteos)의 수딥토 로이 박사 연구실 및 취리히대학교의 룩산드라 바흐만-가제스쿠 박사 연구실과 국제 협력으로 수행되었습니다.
연구 결과는 ‘접합기 섬모에 의한 감수분열 염색체 부케와 생식세포 형태형성의 생체역학적 조절’이라는 제목의 논문으로 Science에 게재되었습니다.
뉴스 | 예루살렘 히브리대학교 연구팀, 난자에서 새로운 섬모 구조 발견… 인간 불임 연구에 단서
뉴스 | 예루살렘 히브리대학교 연구팀, 난자에서 새로운 섬모 구조 발견… 인간 불임 연구에 단서 제공
인간은 작은 열대어인 제브라피시와 유전자의 거의 70%를 공유합니다. 이러한 높은 유사성과 투명한 배아, 빠른 발달 속도 덕분에 제브라피시는 생물학과 의학에서 널리 사용되는 모델 생물입니다.
예루살렘 히브리대학교(HU) 의과대학의 야니브 엘쿠비 박사가 이끄는 연구팀은 제브라피시 난자를 실시간으로 관찰하던 중, 난자에서 주변 난자 세포 군집으로 뻗어 나온 나선형 섬유 모양의 섬모라는 기존에 알려지지 않은 세포 구조를 우연히 발견했습니다. 이 발견은 난자 구조에 대한 기존의 이해에 도전하며, 인간의 염색체 이상으로 인한 불임과 유산을 연구하는 새로운 방향을 제시할 수 있습니다.
염색체를 움직이는 섬모, 생식 건강에 핵심적일 수 있어
추가 연구 결과, 새로 발견된 섬모는 기능을 수행하는 것으로 나타났습니다. 이 섬모는 난자 내부의 ‘케이블 시스템’과 연결되어 감수분열 중 염색체를 끌어당기고 정확히 배치하며, 난자가 성숙하는 과정에서 유전 물질이 정확하고 체계적으로 정리되도록 돕습니다.
엘쿠비 박사는 “이 외부 섬모는 닻처럼 작용해 전체 염색체 조절 기전을 안정화함으로써 효율적이고 안정적으로 작동하게 합니다”라고 설명했습니다. 이 과정은 건강한 난자 발달과 건강한 배아 형성 능력에 매우 중요합니다.
연구팀은 이후 제브라피시 정자와 생쥐의 난자 및 정자에서도 같은 구조를 발견했습니다. 이는 이 섬모가 생식세포 진화에서 광범위하게 존재하지만 오랫동안 간과되어 온 구성요소일 수 있음을 시사합니다.
물고기에서 인간까지: 섬모 기능 장애가 새로운 불임 기전을 밝힐 수 있어
인간 생식에서 염색체 배열이나 분리 과정의 오류는 흔히 비정상적인 배아 발달, 유산 또는 불임을 유발합니다. 이러한 오류의 원인은 완전히 밝혀지지 않았습니다. 염색체 조직화에 밀접하게 관여하는 이 새 섬모 구조는 그 설명에서 빠져 있던 부분일 수 있습니다.
섬모병증으로 알려진 일부 희귀 유전 질환은 이미 생식력 저하와 영아 및 소아의 심각한 발달 장애를 유발하는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 문제는 일반적으로 기존에 알려진 다른 유형의 섬모에 기인하는 것으로 여겨졌습니다. 이 새로운 섬모의 발견은 또 다른 가능한 설명을 제시합니다.
엘쿠비 박사는 “이러한 기전을 규명하면 해결책을 찾는 데 한 걸음 더 가까워집니다”라고 말했습니다.
첨단 세포 및 영상 연구
연구팀은 섬모의 역동적 기능을 관찰하기 위해 고해상도 실시간 현미경, 삼차원 영상, 난소 조직 배양, 레이저 절제 및 조작, 다양한 유전적 돌연변이 분석을 포함한 첨단 기법을 개발하고 사용했습니다. 이러한 기법을 통해 구조와 기능을 처음으로 선명하게 관찰할 수 있었습니다.
이 연구는 엘쿠비 박사의 박사과정 학생인 아비샤그 미틀리스와 비니트 쿠마르가 공동으로 이끌었으며, 싱가포르 분자·세포생물학연구소(Proteos)의 수딥토 로이 박사 연구실 및 취리히대학교의 룩산드라 바흐만-가제스쿠 박사 연구실과 국제 협력으로 수행되었습니다.
연구 결과는 ‘접합기 섬모에 의한 감수분열 염색체 부케와 생식세포 형태형성의 생체역학적 조절’이라는 제목의 논문으로 Science에 게재되었습니다.
기사 출처:
온라인 수집