올챙이의 얼굴은 생체전기적 무늬에 의해서 형성된다.
(Tadpole Faces Form by Bioelectric Patterning)
by Brian Thomas
어떻게 하나의 단세포인 수정란(egg)이 수영을 하고, 물질대사를 하고, 사냥을 하는 올챙이로 변신될 수 있을까? 상식적 이해로는 개구리의 DNA가 그것에 필요한 모든 구조적 설치 계획을 운반하고 있다는 생각이었다. 그러나 발생생물학자들은 뜻밖에도 개구리의 작은 얼굴 특징이 개구리 알의 내부에서 형성되기 바로 직전에 생체전기(bioelectricity)로 그려진다는 것을 발견했다.
터프츠 대학(Tufts University)의 생물학자인 대니 아담스(Dany Adams)는 개구리 배아(embryo)의 생체전기적 활동의 저속도 촬영 영상 이미지를 보았을 때 “완전히 감동적이었다”고 말했다[1]. 그 연구는 Developmental Dynamics 저널에 소개되었고[2], 관련 대학뉴스는 저널의 기사와 함께 멋진 동영상을 링크해 놓았다.
그 이미지는 배아 개구리의 “빛의 쇼”를 빠른 재생 속도로 보여주고 있었다. 아담스는 “개구리의 배아가 막 발달하고 있을 때, 즉 얼굴을 가지기 전에, 개구리의 얼굴이 배의 표면에서 빛을 내는 무늬가 있다”고 말했다.[1]
이러한 무늬형성 과정에서 한 이온 전하가 생화학적 양성자 펌프에 의해 개구리 피부 표면에서 발생한다. 이러한 생체전기적 무늬가 배아 정상적 발달에 필수적인지, 아니면 그저 흥미로운 부산물인지를 평가하기 위하여, 연구자들은 전위(electric potential)를 만드는 생화학적 펌프를 중단시켰다. 그러자 이것이 배아 발달의 특이적 중요유전자에 영향을 끼쳐 비정상적인 올챙이 얼굴로 발달하는 결과를 초래했다[2]. 분명히, 그 유전자는 생체전기에 의해 활성화되고 있었던 것이다.
생체전기적 무늬는 유전적인 것이 아니다. 그렇다면 어떻게 그것은 신다윈주의적 유전적 돌연변이를 통해 생겨날 수 있었을까? 바꾸어 말하면, 생체전기적 신호는 올챙이의 형성에 필요한 것이고, 그것은 전기적(electric)인 것이고 유전적(genetic)인 것이 아니기 때문에, 돌연변이나 자연선택은 그것의 형성과 관계가 없다는 것이다.
이 실험은 매우 능력 있는 생체전기 공학자가 살아있는 생물체의 재생에 필요한 복잡한 과정의 배후에 계시다는 사실을 가리키고 있는 것이다.
References
1. The Face of a Frog: Time-lapse Video Reveals Never-Before-Seen Bioelectric Pattern. Tufts Now. Tufts University news release. Posted on now.tufts.edu July 18, 2011, accessed July 19, 2011.
2. Vandenberg, L. N., R. D. Morrie and D. S. Adams. 2011. V-ATPase-dependent ectodermal voltage and ph regionalization are required for craniofacial morphogenesis. Developmental Dynamics. 240 (8): 1889-1904.
출처 : ICR News, 2011. 7. 27.
주소 : http://www.icr.org/article/6244/
번역 : 문흥규
올챙이의 얼굴은 생체전기적 무늬에 의해서 형성된다.
(Tadpole Faces Form by Bioelectric Patterning)
by Brian Thomas
어떻게 하나의 단세포인 수정란(egg)이 수영을 하고, 물질대사를 하고, 사냥을 하는 올챙이로 변신될 수 있을까? 상식적 이해로는 개구리의 DNA가 그것에 필요한 모든 구조적 설치 계획을 운반하고 있다는 생각이었다. 그러나 발생생물학자들은 뜻밖에도 개구리의 작은 얼굴 특징이 개구리 알의 내부에서 형성되기 바로 직전에 생체전기(bioelectricity)로 그려진다는 것을 발견했다.
터프츠 대학(Tufts University)의 생물학자인 대니 아담스(Dany Adams)는 개구리 배아(embryo)의 생체전기적 활동의 저속도 촬영 영상 이미지를 보았을 때 “완전히 감동적이었다”고 말했다[1]. 그 연구는 Developmental Dynamics 저널에 소개되었고[2], 관련 대학뉴스는 저널의 기사와 함께 멋진 동영상을 링크해 놓았다.
그 이미지는 배아 개구리의 “빛의 쇼”를 빠른 재생 속도로 보여주고 있었다. 아담스는 “개구리의 배아가 막 발달하고 있을 때, 즉 얼굴을 가지기 전에, 개구리의 얼굴이 배의 표면에서 빛을 내는 무늬가 있다”고 말했다.[1]
이러한 무늬형성 과정에서 한 이온 전하가 생화학적 양성자 펌프에 의해 개구리 피부 표면에서 발생한다. 이러한 생체전기적 무늬가 배아 정상적 발달에 필수적인지, 아니면 그저 흥미로운 부산물인지를 평가하기 위하여, 연구자들은 전위(electric potential)를 만드는 생화학적 펌프를 중단시켰다. 그러자 이것이 배아 발달의 특이적 중요유전자에 영향을 끼쳐 비정상적인 올챙이 얼굴로 발달하는 결과를 초래했다[2]. 분명히, 그 유전자는 생체전기에 의해 활성화되고 있었던 것이다.
생체전기적 무늬는 유전적인 것이 아니다. 그렇다면 어떻게 그것은 신다윈주의적 유전적 돌연변이를 통해 생겨날 수 있었을까? 바꾸어 말하면, 생체전기적 신호는 올챙이의 형성에 필요한 것이고, 그것은 전기적(electric)인 것이고 유전적(genetic)인 것이 아니기 때문에, 돌연변이나 자연선택은 그것의 형성과 관계가 없다는 것이다.
이 실험은 매우 능력 있는 생체전기 공학자가 살아있는 생물체의 재생에 필요한 복잡한 과정의 배후에 계시다는 사실을 가리키고 있는 것이다.
References
1. The Face of a Frog: Time-lapse Video Reveals Never-Before-Seen Bioelectric Pattern. Tufts Now. Tufts University news release. Posted on now.tufts.edu July 18, 2011, accessed July 19, 2011.
2. Vandenberg, L. N., R. D. Morrie and D. S. Adams. 2011. V-ATPase-dependent ectodermal voltage and ph regionalization are required for craniofacial morphogenesis. Developmental Dynamics. 240 (8): 1889-1904.
출처 : ICR News, 2011. 7. 27.
주소 : http://www.icr.org/article/6244/
번역 : 문흥규