p.337~339에 나오는 내용입니다.
apoptosis의 기원에 대한 내용이지요.
히드라충류(유성생식도 가능하고 무성생식도 가능한 세포군체)를 예로 설명하고 있습니다.
세포군체를 이루게 되면 세포군체에서 차지하는 위치에 따라 세포마다 먹이와 산소의 공급이 달라집니다.
먹이와 산소의 공급이 다르면 산화환원 기울기가 달라지지요.
세포의 분화는 산화환원 상태에 따라 조절되며 이 신호는 미토콘드리아에서 나옵니다.
이 중 먹이와 산소 공급이 모자르는 위치에 있는 개체는 자유라디칼 신호의 분출과 함께 독립적인 유성생식 신호를 보냅니다.
하지만 이 유성생식 신호는 개체에게는 유리할 지 모르지만, 세포군체 전체로 봐서는 불리합니다.
그래서 대의를 위해 유성생식 신호를 보내는 개체를 집단 차원에서 응징하는 것으로 apoptosis를 설명하고 있습니다.
여기서 의문입니다.
닉 레인은 apoptosis를 두가지로 구분하고 있습니다. (p.311)
외부 신호에 의한 apoptosis와 내부 신호에 의한 apoptosis이지요.
위의 예에서 설명하고 있는 것은 DNA 손상에 의한 apoptosis입니다. 즉, 내부 신호에 의한 apoptosis이지요.
외부 신호에 의하지 않고 자체적으로 apoptosis를 일으키는...
하지만, 내용의 흐름은 '외부 신호'에 의한 apoptosis입니다. 주변 개체들이 DNA 손상이 된 개체를 죽여버리는 것이지요.
앞뒤 내용이 맞지 않습니다.
그리고 한가지 더!!
세포군체는 분명 성긴 연합입니다.
주변 개체들이 DNA 손상 개체를 죽여버리려고 한다면,
DNA 손상 개체는 군체에서 탈락해 나와 독립하면서, 다른 독립 개체와 유성 생식을 하려드는 진화압력을 받게 됩니다.
세포군체 입장에서는 DNA 손상 개체가 죽어버리나, 탈락해나가나 별 차이가 없기 때문에 이를 막을 진화압력은 존재하지 않습니다.
즉, DNA 손상 개체가 세포 군체에서 독립해 나오는 시나리오가 더 설득력이 있어 보입니다.
'외부신호에 의한 apoptosis'를 받아들이지 않고 독립하려는 개체를 막을 방법이 뭐가 있을까요?
글을 기술하다 보니, 추가로 든 의문이 생겼습니다.
유성 생식의 진화를 '닉 레인'은 DNA 손상 세포가 손상 경향을 줄이기 위해 정상 세포와 유전자 재결합을 통해 손상을 희석시키려 한다는 것으로 설명하고 있습니다. 일리 있는 내용입니다.
하지만 반대 입장에서 보면, 정상 세포는 유전자 재결합이 불리한 행위입니다.
그러므로 정상 세포는 유전자 재결합을 하지 않으려 하는 진화 압력을 받습니다.
이 두가지 입장에서 군비 경쟁이 일어난다면, 유성 생식의 진화가 그리 쉽게 일어날 거 같지는 않습니다.
진화의 경향성이 DNA 손상 세포가 유리하도록 기울 수 있는 근거와 이유에 대한 설명이 추가되어야 할 것 같습니다.
세포는 분명 자신의 DNA가 손상되었는지, 그렇지 않은지 알고 있는 듯 합니다. 효모나 볼복스 카르테리(p.335)는 DNA 손상 유무에 따라 유전자 재조합의 선호 유무를 결정한다고 기술하고 있습니다.
그렇다면 분명 정상 세포는 그러한 행위를 막는 방향으로 진화 압력을 가질 것입니다.
반대 입장(정상 세포 입장)에서의 사유도 포함이 되어야, 설득력을 지닐 수 있을 듯 보입니다.
apoptosis의 기원에 대한 내용이지요.
히드라충류(유성생식도 가능하고 무성생식도 가능한 세포군체)를 예로 설명하고 있습니다.
세포군체를 이루게 되면 세포군체에서 차지하는 위치에 따라 세포마다 먹이와 산소의 공급이 달라집니다.
먹이와 산소의 공급이 다르면 산화환원 기울기가 달라지지요.
세포의 분화는 산화환원 상태에 따라 조절되며 이 신호는 미토콘드리아에서 나옵니다.
이 중 먹이와 산소 공급이 모자르는 위치에 있는 개체는 자유라디칼 신호의 분출과 함께 독립적인 유성생식 신호를 보냅니다.
하지만 이 유성생식 신호는 개체에게는 유리할 지 모르지만, 세포군체 전체로 봐서는 불리합니다.
그래서 대의를 위해 유성생식 신호를 보내는 개체를 집단 차원에서 응징하는 것으로 apoptosis를 설명하고 있습니다.
여기서 의문입니다.
닉 레인은 apoptosis를 두가지로 구분하고 있습니다. (p.311)
외부 신호에 의한 apoptosis와 내부 신호에 의한 apoptosis이지요.
위의 예에서 설명하고 있는 것은 DNA 손상에 의한 apoptosis입니다. 즉, 내부 신호에 의한 apoptosis이지요.
외부 신호에 의하지 않고 자체적으로 apoptosis를 일으키는...
하지만, 내용의 흐름은 '외부 신호'에 의한 apoptosis입니다. 주변 개체들이 DNA 손상이 된 개체를 죽여버리는 것이지요.
앞뒤 내용이 맞지 않습니다.
1-1) 저의 견해
전체적으로 내용을 잘못 이해하시지 않았나 생각됩니다.
- 우선 저자는 산화환원신호가 대략 세 가지 기능을 한다고 설명하고 있습니다. 즉 세포 분화 유도, 유성생식 유도, apoptosis 유도
- 먹이와 산소 공급이 모자란 곳에 있는 세포가 자유라디칼 신호를 분출할 수는 없습니다. 자유라디칼 분출은 먹이와 산소는 풍부한데 생산된 ATP를 처리할 수 없는 차지에 놓인 세포에게서 나타납니다. 예를 들어 DNA 손상으로 세포분열이 정지된 세포
- 대의를 위해 손상된 세포를 제거한다는 표현이 나오지만(p338) 이것이 곧 외부신호에 의해 apoptosis가 일어난다는 뜻은 아닙니다. 오히려 저자는 내부신호에 의한 apoptosis에 대한 강한 선택압이 작용했다고 설명하고 있는 것 같습니다.
외부신호 즉 death factor에 의한 apoptosis는 상당히 진화한 다세포생물에게서 나타난다는 것을 저자도 잘 알고 있을 것입니다.
2) 이일준님 글
그리고 한가지 더!!
세포군체는 분명 성긴 연합입니다.
주변 개체들이 DNA 손상 개체를 죽여버리려고 한다면,
DNA 손상 개체는 군체에서 탈락해 나와 독립하면서, 다른 독립 개체와 유성 생식을 하려드는 진화압력을 받게 됩니다.
세포군체 입장에서는 DNA 손상 개체가 죽어버리나, 탈락해나가나 별 차이가 없기 때문에 이를 막을 진화압력은 존재하지 않습니다.
즉, DNA 손상 개체가 세포 군체에서 독립해 나오는 시나리오가 더 설득력이 있어 보입니다.
'외부신호에 의한 apoptosis'를 받아들이지 않고 독립하려는 개체를 막을 방법이 뭐가 있을까요?
글을 기술하다 보니, 추가로 든 의문이 생겼습니다.
유성 생식의 진화를 '닉 레인'은 DNA 손상 세포가 손상 경향을 줄이기 위해 정상 세포와 유전자 재결합을 통해 손상을 희석시키려 한다는 것으로 설명하고 있습니다. 일리 있는 내용입니다.
하지만 반대 입장에서 보면, 정상 세포는 유전자 재결합이 불리한 행위입니다.
그러므로 정상 세포는 유전자 재결합을 하지 않으려 하는 진화 압력을 받습니다.
이 두가지 입장에서 군비 경쟁이 일어난다면, 유성 생식의 진화가 그리 쉽게 일어날 거 같지는 않습니다.
진화의 경향성이 DNA 손상 세포가 유리하도록 기울 수 있는 근거와 이유에 대한 설명이 추가되어야 할 것 같습니다.
세포는 분명 자신의 DNA가 손상되었는지, 그렇지 않은지 알고 있는 듯 합니다. 효모나 볼복스 카르테리(p.335)는 DNA 손상 유무에 따라 유전자 재조합의 선호 유무를 결정한다고 기술하고 있습니다.
그렇다면 분명 정상 세포는 그러한 행위를 막는 방향으로 진화 압력을 가질 것입니다.
반대 입장(정상 세포 입장)에서의 사유도 포함이 되어야, 설득력을 지닐 수 있을 듯 보입니다.
2-1) 저의 견해
세포군체는 유전적으로 동일한 세포로 이루어져 있기 때문에 "유전자" 관점에서는 굳이 손상된 세포를 제거하지 않고 독립시킬 이유는 없을 것 같습니다. 오히려 원시 세포군체이지만 세포들이 다소 분화되어 있다면 손상된 세포를 빨리 새로운 세포로 대체하는 것이 유리할 것입니다.
그리고 한 가지 더 "유전자 재조합"은 손상된 DNA와 정상 DNA를 섞어 DNA 손상 정도를 희석시키는 과정이 아닙니다. "유전자 재조합"을 통한 DNA 복구 과정은 정상 DNA를 주형으로 사용하여 말그대로 DNA 손상 부위를 복구하는 것입니다.