이전 강의에서는
감수 분열, 그 중에서도
감수 1분열, 더 자세히 말하자면
감수 1분열 전기에 대해 배우기 시작했습니다
그 곳에서 일어나는 흥미로운 일들을
설명하는 데 시간을 꽤 썼습니다
체세포 분열의 전기와 비슷하게
핵막이 사라지기 시작하고
염색체들이 현미경에서도 볼 수 있는
밀집한 형태로
뭉치게 됩니다
하지만 감수 1분열, 그 중에서도 특히 전기에서
흥미로웠던 것은
염색체 교차가 일어난다는 점입니다
이 과정은 감수 1분열에서 빈번하게 일어납니다
상동염색체 쌍의 동일한 부분이
서로 교차하게 되는 과정입니다
이 부분들은 보통 같은 유전자의
정보를 담고 있으며 즉 그 유전자의
다양한 변이형이라 할 수 있습니다
서로 다른 대립 형질을 가지게 되면
유성 생식에서의
유전적 다양성을 더할 수 있으니
꽤 괜찮은 방식입니다
다시 감수 분열 그 중에서도
감수 1분열로 돌아가 봅시다
다음에 이어지는 과정은 무엇일까요?
바로 중기 감수 1분열 중기입니다
체세포 분열의 중기와는 몇 가지 공통점이 있습니다
세포를 그려서 설명해 봅시다
이것이 세포막이고
이것이 중심체입니다 중심체는
세포 분열에서 큰 역할을 할 것입니다
핵막이 사라졌으며
체세포 분열에서의 중기처럼
유전자들은 제가 그리는
이 선을 따라 정렬될 것입니다
그려 봅시다
이 염색체는
자매 염색분체 두 개로 구성되어 있습니다
염색체 교차 과정에서
교환된 유전자는
다른 색을 섞어
표현해봅시다
어머니에게서 물려받은
염색체 한 개가 더 있습니다
이 염색체도
염색체 교차 과정을 거쳤습니다
그림으로 표현해봅시다
유전자 한 쌍이
더 있다고 칩시다
아버지에게서 물려받은 염색체입니다
복제 과정을 거쳐 염색 분체 두 개로 이루어져 있죠
어머니에게서
물려받은 염색체에서는 염색체 교차가
일어나지 않았다고 칩시다
상동 재조합도 일어나지 않았기에
염색체 길이가 조금 짧습니다
동원체를 그려 보겠습니다
파란색으로 나타내 보겠습니다
동원체와
중심체가 있습니다
중심체들을 분리시켜 주는
방추사들도 나타내 봅시다
방추사는 염색체의 동원체에
이 그림과 같이 부착되기도 합니다
염색체에 붙은 방추사가
기능하는 방식은
제가 보기에
매우 놀라운 일입니다
단백질 다발이
화학적 혹은 열역학적인 과정을 통해
염색체를 옮긴다던지 하는
흥미로운 일을 해낼 수 있고
유성 생식을 하는 데 필요한
생식 세포도 만들어낼 수 있기 때문입니다
수십억 년의
진화 과정을 거쳐 발달되었다는 것이 대단히 놀랍습니다
그 복잡함도 믿을 수 없을뿐더러
우리는 아직 이 과정이 어떻게 진행되는지를
완벽히 설명할 수도 없기 때문이죠
염색체를 이동시키는 미세소관 등의
운동단백질들이
늘어나고 줄어드는 방식은
상당히 흥미롭습니다
다시 본론으로 돌아가봅시다
지금까지 감수 1분열 중기에 대해 알아보았으니
이제 후기로 넘어가 보죠
이제 후기로 넘어가 봅시다
감수 1분열 후기에서는
체세포 분열의 후기에서처럼
염색체들이 서로 분리되게 되지만
한 가지 매우 중요한
차이점이 있습니다
체세포 분열에서 자매 염색분체들은
서로 분리되어
두 개의 염색체를 형성합니다
감수 분열에서는 이 과정이 일어나지 않으며
자매 염색분체들은 계속 결합되어 있습니다
대신 상동 염색체끼리 접합해 형성된 2가염색체가
분리됩니다
그림으로 설명해보겠습니다
자매 염색분체들은 서로 떨어지지 않습니다
세포의 한쪽 끝으로 이동하고 있는
염색체를 그려보겠습니다
다른 염색체와 유전 정보
일부를 교환했습니다
다른 쪽 끝으로 이동하고 있는
염색체도 그려보겠습니다
서로 다른 색으로 표현해
쉽게 구별할 수 있도록 했습니다
세포의 양쪽 끝으로
이동하고 있는 염색체
몇 개를 더 그려보겠습니다
중심체를 그려봅시다
중심체가
염색체를 끌어오고 있습니다
다른 관점에서 보자면 중심체들이
염색체들을 이동시키면서
세포의 반대편 끝에
도달하기 위해 서로를 밀어내는 것입니다
방추사가 염색체를
끌어오는 과정은
매우 흥미롭습니다
상동 염색체 쌍들은
다시 한 번 무작위로
분리됩니다
어떤 염색체가 세포의
어느 쪽에 있을지
모르는 것입니다
이 과정은 생식 세포의 유전적 다양성을
더욱 증가시키며 형성된 생식 세포들은
모두 서로 다른 유전 정보를 가지게 됩니다
감수 1분열 후기에서는
염색체가 분리되었습니다
말기에서는 무슨 일이 일어날지 생각해 봅시다
감수 1분열 말기는
체세포분열의 말기와
꽤 비슷한 과정을 거칩니다
세포질 분열이 시작됩니다
사실 체세포 분열에서 세포질 분열은
빠르면 후기쯤에 시작되기도 합니다
말기에서는 그 과정이
겉으로 드러나게 되죠
상동 염색체 쌍이 완벽하게 분리되어
세포의 양쪽 끝으로 이동합니다
염색체가 풀어지기 시작하며
염색사가 되죠
염색체가 풀어지는 것을 표현해 보겠습니다
이 염색체에는 다른 염색체의
유전 정보도 조금 섞여 있습니다
이 염색체도
풀어지며
염색사가 되고 있습니다
다른 염색체도 그려 보죠
이 염색체 또한
풀어지고 있습니다
이 염색체도 마찬가지입니다
교차 현상으로 인해
주황색 염색체 일부가 섞였군요
핵막이 다시 형성되기 시작합니다
핵막이 사라지고 염색체가 만들어지던
감수분열 전기 과정을
반대로 하는 셈이죠
핵막 바깥에 위치한
중심체들을 살펴보면
방추사도 분해되고 있다는 것을
알 수 있습니다
그리고 세포질분열이 일어나
이 세포는
두 개의 딸세포로 분열됩니다
지금까지 감수 분열의
첫 번째 단계를 살펴보며 이배체 세포가
두 개의 반수체로 분열되는 과정을 알아보았습니다
하지만 아직 끝난 것이 아닙니다
이 강의에서 알아보았던
모든 과정들은
감수 분열의 첫 단계에 지나지 않습니다
감수 1분열이라는 뜻이죠
다음 시간에는 감수 2분열에 대해
알아보도록 합시다
다시 강조하자면
이 모든 과정은 감수 분열의 첫 번째 단계입니다
감수 1분열을 통해
두 개의 딸세포가 만들어지는데
이 세포들은 반수체이며 핵상은 n=2입니다
이 염색체들은
각각 두 개의 자매 염색분체를 가지고 있는데,
체세포분열과 비슷한 과정을 거치는
감수 2분열에서는
이 자매 염색분체들이
염색체로부터 분리되어
각각 두 개의 딸세포를 형성할 것입니다
지금 보이는 것처럼
이 세포의 핵상은 n=2 입니다
세포당 두 개의
염색체를 포함하고 있기 때문입니다
다음 시간에는 감수 2분열에 대해 알아보겠습니다