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Lodish 분자세포생물학 정리노트 Ch21. stem cells, cell asymmetry and cell death

"Lodish 분자세포생물학 정리노트 Ch21. stem cells, cell asymmetry and cell death"에 대한 내용입니다.
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최초등록일 2025.06.27 최종저작일 2025.06
Lodish 분자세포생물학 세포생물학 분자생물학
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Lodish 분자세포생물학 정리노트 Ch21. stem cells, cell asymmetry and cell death
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    • 🧬 줄기세포와 세포 비대칭성에 대한 심도 있는 과학적 접근
    • 🔬 발생생물학의 핵심 메커니즘을 상세히 설명
    • 🧪 실험적 증거와 함께 세포 분화 과정 제시

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    목차

    없음

    본문내용

    21.1 Early Mammalian Development
    Fertilization Unifies the Genome
    정자는 multiple layer 통과해야 수정 가능
    Cumulus cell → Zona pellucidae / glycoprotein ZP1, ZP2, ZP3 → Oocyte의 plasma membrane

    Acrosome(첨체): Golgi-oriented enzyme vesicle로 hydrolase와 protease가 들어있음
    ECM의 히알루론산을 분해하는 역할을 한다

    Zona pellucida(ZP)를 정자가 통과하는 과정
    Ch21. Stem cells, Cell asymmetry, and Cell death 2
    1> Acrosome reaction 발생, Cumulus cell의 connection을 끊음
    2> 정자가 ZP3 결합
    3> ZP를 통한 침투
    4> sperm-egg fusion
    Ca2+ oscillation → Cortical granule의 방출 → ZP의 딱딱해짐 → 다른 정자 진입 차단
    진입 차단이 제대로 이루어지지 않을 경우 여러 정자가 진입해 polyspermy 발생, lateral
    5> Sperm & egg nucleus fusion (2n)

    Cleavage of the Mammalian Embryos Leads to the First Differentiation Events
    수정후 세포분열에 따라 성질이 달라짐
    morula 단계 이전까지는 Totipotency
    분열된 세포중 하나만 떼어도 태반까지 포함한 전체 개체를 생성할 수 있음
    morula 단계에서 E-Cadherin의 분비와 함께 Compaction & priming 발생,
    cell fate 결정 시작
    morula 단계 이후 blastocyst 형성, 2가지 타입의 cell로 나뉨, Pluripotency
    Inner cell mass (embryonic)

    참고자료

    · 없음

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    • 1. 배아줄기세포(ES cells)와 유도만능줄기세포(iPSCs)
      배아줄기세포와 유도만능줄기세포는 모두 중요한 재생의학 도구이지만 서로 다른 장단점을 가지고 있습니다. ES세포는 높은 다능성과 증식능력을 보유하지만 윤리적 논쟁과 면역거부반응 문제가 있습니다. 반면 iPSC는 성인 세포에서 유도되어 윤리적 문제가 적고 환자 맞춤형 치료가 가능하다는 장점이 있습니다. 다만 iPSC는 제조 과정이 복잡하고 종양 형성 위험이 있어 안전성 개선이 필요합니다. 향후 두 기술의 장점을 결합하고 단점을 보완하는 연구가 진행되어야 하며, 임상 응용을 위해서는 표준화된 품질 관리 체계 구축이 필수적입니다.
    • 2. 성체줄기세포와 니치(Niche)
      성체줄기세포의 기능 유지와 자기갱신은 니치라는 특정 미세환경에 의해 엄격하게 조절됩니다. 니치는 세포외기질, 혈관, 신경, 면역세포 등 다양한 구성요소로 이루어져 있으며, 이들이 분비하는 신호분자들이 줄기세포의 운명을 결정합니다. 니치의 손상이나 변화는 줄기세포 고갈이나 악성화로 이어질 수 있어 노화와 질병 발생에 중요한 역할을 합니다. 따라서 니치 환경을 이해하고 조절하는 것은 재생의학뿐만 아니라 암 치료와 노화 연구에도 매우 중요합니다. 향후 니치 기반 치료법 개발이 주목할 만한 연구 방향입니다.
    • 3. 세포 극성과 비대칭 세포분열
      세포 극성과 비대칭 세포분열은 생물학적 다양성과 조직 형성의 기초를 이루는 핵심 메커니즘입니다. 세포 극성은 세포 내 단백질과 소기관의 비균등한 분포를 만들고, 이것이 비대칭 세포분열을 통해 서로 다른 성질의 딸세포를 생성합니다. 이 과정은 배발생, 신경계 발달, 줄기세포 자기갱신 등에 필수적입니다. 극성 단백질들의 상호작용과 신호전달 경로는 매우 정교하게 조절되며, 이 조절 실패는 발달 이상이나 암 발생으로 이어질 수 있습니다. 따라서 세포 극성 메커니즘의 상세한 이해는 발달생물학과 종양생물학 연구에 필수적입니다.
    • 4. 세포사멸(Apoptosis) 경로
      세포사멸은 생물체의 항상성 유지와 정상적인 발달에 필수적인 프로그래밍된 세포 죽음입니다. 외부 신호에 반응하는 외재적 경로와 내부 스트레스에 반응하는 내재적 경로 두 가지 주요 메커니즘이 있으며, 두 경로 모두 카스파제 활성화를 통해 세포 해체를 진행합니다. 정상적인 세포사멸은 암 예방에 중요하지만, 과도한 세포사멸은 신경퇴행성질환을 유발합니다. 따라서 세포사멸 경로의 정교한 조절이 건강 유지에 필수적입니다. 향후 세포사멸 경로를 표적으로 하는 치료법 개발은 암, 신경퇴행성질환, 자가면역질환 등 다양한 질병 치료에 큰 잠재력을 가지고 있습니다.

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