핵심 개념

곤충 알의 극성(Polarity)은 난형성 과정에서 핵의 이동과 모체로부터 유전된 세포질 결정인자의 분포에 의해 결정됩니다. 핵이 이동하여 위치하는 곳이 미래의 머리(전단, Anterior) 방향이 되는 것이 맞으며, 이후 핵의 미세한 위치 변화에 따라 등과 배(배복축)의 방향까지 확정됩니다.

극성 및 축 결정 과정

  1. 전후축의 형성: 난세포 형성 초기에 핵은 알의 미래 후단에서 전단(Anterior)으로 이동하며, 이 과정에서 핵이 도달하는 지점이 머리가 될 부분으로 지정됩니다.
  2. 유전적 기제: 전단에는 bicoid mRNA가, 후단에는 nanos mRNA가 배치되어 농도 구배를 형성함으로써 머리와 꼬리의 위치를 생화학적으로 고착시킵니다.
  3. 배복축의 형성: 전단으로 이동한 핵은 다시 난세포 표면의 한쪽 방향으로 치우치게 되는데, 이때 핵이 위치한 지점이 등(Dorsal)이 되고 그 반대편이 배(Ventral)가 됩니다.
  4. 발생의 연속성: 이러한 극성은 수정 후 표면난절(Superficial cleavage) 과정을 거치면서 각 할구가 위치에 맞는 기관으로 분화하는 지침이 됩니다.

시험 포인트

  1. 곤충의 알은 난황이 중앙에 모여 있는 중심황란이며, 이로 인해 표면난절을 한다는 점을 반드시 기억해야 합니다.
  2. 핵의 위치는 단순한 물리적 고정이 아니라, 단백질 농도 구배와 상호작용하여 부위별 분화를 유도합니다.
  3. 전단(머리) 결정을 유도하는 핵심 물질은 bicoid 단백질임을 암기하십시오.

관련 용어

  1. 중심황란: 알의 중앙에 난황이 집중되어 있고 주변부에 세포질이 얇게 퍼져 있는 알의 형태입니다.
  2. 표면난절: 난황의 저항으로 인해 핵만 분열하여 표면으로 이동한 뒤 세포막이 형성되는 난절 방식입니다.
  3. 모달영향유전자: 수정 전 암컷의 유전자에 의해 난자 내에 미리 배치되어 초기 발생 방향을 결정하는 유전자군입니다.