[세포학] 세포주기 단계 (Cell Cycle)

 

세포주기 (Cell Cycle)

[1] 모든 세포가 다 세포분열을 할 수 있는건 아니다.

1.다 자란 후 세포분열 기능을 잃는 경우: nerve cell(신경세포), muscle cells, RBC(red blood cells, 왜? RBC(적혈구) 안에 핵이 없기때문이다)

2.자극이 주어졌을때 세포분열하는 경우: liver cells (수술해서 일정부분 제거하면 다시 자라난다)

3.세포분열이 줄기세포(stem cell)로부터만 진행하는 경우: 예를들어 수정란(정자+난자)이 이 세포가 점점 세포분열해서 심장서부터 뼈, 피부 자라나는 것처럼, stem cell이 초기단계의 세포분열에서 여러 조직으로 특성을 가지며 분화하는 경우다.

 

[2] 그럼 cell cycle의 주기는?

 

Figure 17-4 Molecular Biology of the Cell (Garland Science 2008)

Interphase (간기) : G1, S, G2

M Phase(M기) : Mitosis(유사분열), Cytokinesis(세포질분열)  

                     참고로, M기에서 M 은 Mitosis의 M을 말하지만, M기에는 세포질분열도 포함된다는걸 잊지말것 

 

G0: 위에서 언급한 신경 근육세포인 경우 분열하지 않아서 S로 들어서지 않고 휴지상태로 있는다. 여기서 G0은 Gap 0을 말하며 cell cycle exit 인 상태. 세포가 죽은게 아미. 그냥 휴지상태인것이다.   

Figure 17-3 Molecular Biology of the Cell (Garland Science 2008)

 

 Interphase (간기)

- G1: Cellular contents other than chromosome are duplicated. 즉, 분열을 위해 세포수를 늘리는 성장기다.  

★ Start Checkpoint : S 단계로 넘어가기 전, 세포분열해도 괜찮은지 주변환경을 확인한다.  

 

- S: Chromosomes, centrosome are duplicated. (Semi-conservative: 기존세포 하나, 새로운 세포 하나) DNA 복제가 일어나며, 중심체 역시 복제가 이뤄진다.

 

- G2: Duplicated chromosomes are double check.  

★ G2/M Checkpoint:  M phase로 넘어가기 전, 두가지를 확인한다. 1) DNA 복제가 다 되었는지, 2) 분열해도 괜찮은 환경인지. 두 가지 모두 만족하면 M phase로 넘어가게 된다.  

 

 M phase (M기)  

 

- PROPHASE (전기) : 1) Replicated chromosomes condense (염색사가 응축되면서 염색체가 나타난다), 2) Mitotic spindle assembly (중심체에 있는 복제된 2개의 중심립이 각각 1개씩 양극으로 이동한다) 3) Nuclear envelope breakdown (핵막과 인이 사라진다 – prophase와 promtaphase 중간에 일어난다.) 

 

- PROMETAPHASE (전중기) : Mitotic spindle assembly is completed. Chromosomes attach to spindle microtubules. Chromosome movement begins.  

 

 - METAPHASE (중기) : All chromosomes are aligned. Micorotubules from opposite poles are attached to kinetochores(동원체) of sister chromatids. 즉, 염색체가 적도면에 배열되며, 방추체의 방추사가 염색체에 있는 동원체와 연결됨.  

위 그림을 보면, 작대기 두개가 염색체를 말하며, 염색체 가운데가 바로 동원체가 있는 부분이다. 동원체이 붙어있는 미세소관이 짧아지면서 분리가 된다. (후기때 이뤄짐)  

 

★ Methaphase-to-Anaphase Transition: 방추체가 모두 동원체에 붙었는지 확인한다.   

 

- ANAPHASE (후기) : Sister chromatids seperate to form the two daugherchromosomes. They are pulled towards opposite poles. Dinetochore microtubules are shorten. 즉, 각 염색체의 양염색분체가 방추사에 끌려 양극으로 분리된다. 

 

 

 - TELOPHASE (말기) : 2개의 딸핵이 만들어지며, 핵막과 인이 다시 생긴다.   

 

여기까지가 유사분열이며, 그 다음단계는 CYTOKINESIS (세포질분열)이다.  

CYTOKINESIS(세포질분열): 동물세포와 식불세포가 다른데 아래 이미지는 동물세포다.  Actin and myosin filaments of the contractile ring. 즉, 엑틴과 미오신 미세섬유가 수축고리를 만들어 분열구를 만든다. 참고로 식물세포는 골지체에서 세포판을 형성하여 나눠진다.  

 

 

[3] 세포주기 조절 시스템

여러 단계가 있지만 가장 일반적인 것은  

1. Start Checkpoint : DNA 이상이 없는지, 세포가 다 자랐는지, 분열하기 좋은 환경인지 확인  

2. G2/M Checkpoing: DNA 복제가 끝났는지, 분열하기 좋은 환경인지 확인 

3. Methaphase-To-Anaphase Trnasition: 방추사가 동원체에 다 붙었는지 확인 

 

 

그럼 마지막으로 동영상 :D 

 

 

 

도움되셨으면 공감 부탁드립니다 :D