일반생물학실험 | Molecular Biology of the Cell - Apoptosis

 

 

 

 

TIP

 

 

Apoptosis가 cell 안에서 일어나는 과정을 알고 cell가 죽는 다른 방법들과 apoptosis와의 차이점을 고찰해 본다.

 

 

 

인체는 약 60조 개의 세포로 이루어져 있으며 매우 복잡한 체계로 구성되어 있다. 이 많은 구성 체계들을 통제하기에는 어려움이 뒤따른다. 완벽한 시스템 통제에 대해 불만인 세포들은 명령체계에 반기를 들 것이고 이 최악의 상황을 막기 위해 인류의 몸은 ‘세포사’라는 명령체계가 생겨났다.

 

세포사에는 두가지의 종류가 있는데, 하나는 ‘세포 자살(Apoptosis)’이며 또 다른 한 가지는 ‘세포괴사(Necrosis)’이다. 먼저, 세포자살에 대해 이야기 해 보자. 세포가 분열을 하다가 실수가 생겨서 손상을 입었거나, 또 다른 사정으로 인하여 죽어야 하는 상황이 생기면, 우리 몸은 이 세포에게 명예롭고 깔끔하며 아름답게 죽으라고 명령을 내린다. 자살 명령을 받은 세포는 세포가 축소되면서부터 시작한다.

 

 

인접한 세포 사이와 틈새가 벌어지며 염색체가 응축되며 세포 내에서는 DNA가 규칙적으로 절단되어 단편화 된다. 그 단편화 된 조각들은 가까이에 있는 세포에게 먹힘으로써 이 과정은 끝나게 된다. 조금 더 자세하게 이야기 한다면 자살 명령은 Bcl-2군에 속하는 물질에 의해 조절되며 이는 시스테인 단백질 분해효소에 속하는 ICE군의 윗 단계에서 작용한다. 이로 인해 세포자살이 일어나게 되는 것이다.

 

일단 세포자살이 일어나도록 결정이 되면, 단계적인 유전자 조절 과정을 거쳐 캐스패이즈라는 효소를 활성화시키게 된다. 이들이 미토콘드리아의 핵심 단백질 NDUSF1을 파괴하여 세포 사멸에 이르게 한다고 알려져 있다. 과학자들은 세포자살의 중간 과정 물질들을 통해서 세포자살을 유도하거나 막는 방법으로 암을 비롯한 여러 질병을 제어하려 하고 있다. 흥미로운 사실은 외부로부터 침입한 세균 등을 죽이는 역할의 T-킬러세포도 세포자살을 이용한다는 사실이다.

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Giemsa staining

Giemsa staining은 Gimsa를 이용하여 chromosome을 염색하는 염색법이다. 이때 이 방법은 염색체를 크기 순으로 배열했을 때에 독특한 패턴이 나타난다. 그 패턴을 분석하면 염색체를 구분할 수 있다. 이때 A와 T가 많은 부분은 까맣게 표시가 되는데 이곳이 AT region이다.

 

그러므로 이 염색법으로 염색체 이상을 검사할 수 있다. 그러나 이 염색법은 핵이 잘 염색되나 cell나 체액 안에 들어있는 매우 작은 알갱이 그 중에서도 중성 색소가 물들기 쉬운 성질을 가진 알갱이의 염색이 잘 안 되는 특징이 있다.

 

이때 Giemsa staining통해 실험에 쓸 프레파라트를 만드는 과정을 한번 살펴보자. 먼저 cell을 바를 젤라틴이 코팅된 슬라이드 글라스를 준비한다. 그리고 실험에 사용할 cell을 약 5㎛ 따서 슬라이드 글라스에 얇게 펴 바른다. 그리고 Giemsa 용액 한 방울을 떨구고 일분간 염색한다.

 

1분뒤 슬라이드 글라스 위에 pbs용액을 떨궈 남은 용액을 씻어준다. 그리고 cell을 고정하기 위해 글리세린 한 방울을 떨구고 커버글라스를 씌운다. 그 후 커버글라스를 고정하기 위해 슬라이드 글라스와 커버글라스 옆면에 투명 매니큐어를 발라준다. 매니큐어가 마른 후 현미경으로 관찰해 주면 된다.

 

 

 

 

[일반생물학실험]Molecular Biology of the Cell - Apoptosis 레포트