세포 분화
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1. 개요
세포 분화는 생명체의 세포가 특정 기능을 수행하도록 변화하는 과정을 의미한다. 포유류의 세포는 생식 세포, 체세포, 줄기세포로 구분되며, 수정란이 분열과 분화를 거쳐 개체가 되는 발생 과정에서 중요한 역할을 한다. 세포 분화는 유전자 발현 조절, 세포 신호 전달, 후성유전학적 조절 등 다양한 분자 기작을 통해 이루어지며, 외부 환경의 영향, 특히 기질의 탄성 또한 세포 분화에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 역분화는 분화된 세포가 초기 단계로 되돌아가는 현상으로, 재생 과정의 일부로 나타나거나 실험실 환경에서 관찰되기도 한다.
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| 세포 분화 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 줄기 세포가 더 특화된 세포로 변환되는 과정 |
| 영어 명칭 | Cellular differentiation |
| 특징 | |
| 역전 가능성 | 특정 조건 하에서 역전 가능 |
| 관련 연구 | 유전자 발현, 세포 신호 전달 등 |
| 발생 과정 | |
| 시작 | 수정란 (zygote) |
| 진행 | 만능성 (pluripotent) 세포에서 특정 기능을 가진 세포로 분화 |
| 식물 세포 분화 | |
| 특징 | 분열 조직 세포 (meristematic cell)에서 시작 |
| 능력 | 전능성 (totipotent) 유지 |
| 암세포 | |
| 특징 | 분화 정도에 따라 악성도 결정 |
| 등급 | 분화도에 따라 분류 |
| 관련 용어 | |
| c-Myc | 세포 분화에 영향을 주는 전사 인자 |
| 세포 분열 | 세포의 증식 과정 |
| 메타플라시아 (Metaplasia) | 세포의 다른 종류로의 전환 |
2. 포유류 세포의 종류
포유류의 몸은 생식세포, 체세포, 줄기세포의 세 가지 기본 세포 유형으로 구성된다. 성인은 약 100조 개의 세포로 이루어지며, 적혈구처럼 완전히 분화되어 핵이 없는 세포를 제외한 모든 세포에는 같은 유전체 복사본이 들어 있다.
발생은 정자와 난자가 수정되어 수정란을 형성하면서 시작된다. 수정 후 한 시간 이내에 세포는 동일한 세포로 분열하며, 사람의 경우 수정 후 약 4일 뒤에 배반포라는 속이 빈 구 형태의 세포 덩어리가 된다.[52]
2. 1. 생식세포
생식계 세포는 난자와 정자인 배우자를 생성하는 세포이며, 세대를 거쳐 연속적으로 존재한다.[1]2. 2. 체세포
포유류의 몸은 생식 세포, 체세포, 줄기세포의 세 가지 기본 세포 유형으로 구성된다. 성인은 약 37.2조 개의 세포를 가지며, 대부분의 세포는 각 염색체의 두 사본을 가진 이배체이다. 그러나 완전히 분화된 상태에서 핵이 없는 적혈구와 같은 특정 세포 유형은 예외이다.[8] 체세포는 피부, 근육 세포와 같이 인체의 대부분을 구성하며, 각기 다른 기능을 위해 특수화되도록 분화된다.[8]아르기닌, 글리신, 아스파라긴, 세린으로 구성된 세포 접착 분자에 의해 유도되는 경로는, 단층 포배에서 포유류의 세 가지 주요 배엽인 외배엽, 중배엽, 내배엽으로 세포 배반포가 분화됨에 따라 생성된다. 외배엽은 피부와 신경계를 형성하고, 중배엽은 뼈와 근육 조직을 형성하며, 내배엽은 내부 장기 조직을 형성한다.
2. 3. 줄기세포
포유류의 몸은 생식세포, 체세포, 줄기세포로 구성된다. 줄기세포는 특정한 세포로 분화할 수 있는 능력을 지닌다.발생은 정자와 난자가 수정되어 수정란을 형성하면서 시작된다. 수정 후 한 시간 이내에 세포는 동일한 세포로 분열한다. 사람의 경우 수정 후 4일 뒤 배반포라는 속이 빈 구 형태의 세포 덩어리가 된다.[52] 배반포는 바깥층 세포와 안쪽 빈 공간으로 분리되는데, 이 공간에 내세포괴(inner cell mass영어)라는 세포 덩어리가 있다. 인체의 거의 모든 조직은 내세포괴 세포들이 분화하여 된 것이다. 그러나 내세포괴 세포만으로는 개체가 될 수 없으며, 이러한 특성을 '만능성(pluripotent영어)'이라 한다.[53]
만능줄기세포는 다능한(multipotent영어) 전구체 세포(progenitor cell영어)로 분화하고, 전구체 세포는 실제 조직에서 기능하는 세포로 분화한다.
2. 3. 1. 줄기세포의 종류
줄기세포는 특화된 어떠한 세포로도 분화할 수 있는 세포이다. 분화 능력에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.- 전능성(Totipotent): 수정란처럼 개체가 될 수 있는 능력을 지닌 세포이다. 수정 후 초기 몇 시간 동안 분열된 세포들이 이에 해당한다.
- 만능성(Pluripotent): 배반포의 내세포괴처럼 개체는 될 수 없지만 인체의 거의 모든 조직으로 분화할 수 있는 능력을 지닌 세포이다.[53]
- 다능성(Multipotent): 조혈모세포나 중간엽 줄기세포처럼 특정 범위 내의 여러 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 지닌 세포이다.
- 단일능성(Unipotent): 상피 줄기세포나 근육 위성세포처럼 한 종류의 세포로만 분화할 수 있는 능력을 지닌 세포이다.
| 줄기세포 종류 | 분화되는 세포 | 비고 |
|---|---|---|
| 조혈모세포 | 적혈구, 백혈구, 혈소판 | 골수 유래, 성체줄기세포 |
| 중간엽 줄기세포 | 기질 세포, 지방세포, 뼈 세포 | 골수 유래, 성체줄기세포 |
| 상피 줄기세포 | 다양한 종류의 피부 세포 | 전구세포 |
| 근육 위성세포 | 근육 조직 | 전구세포 |
| 방사상교세포 | 흥분성 뉴런 | 배아 신경 줄기세포, 신경 발생 과정을 통해 생성[11][12][13] |
세포 분화는 유전자 발현 조절, 신호 전달, 후성유전학적 조절 등 다양한 분자적 기작을 통해 일어난다.
3. 세포 분화의 분자생물학적 기작
다세포 생물이 성장하는 동안, 단순한 접합체에서 조직이나 세포 종류의 복잡한 시스템으로 변화하면서 여러 번 분화가 진행된다. 성체 세포에서의 분화는 조직 복구 및 정상적인 세포 분열 과정에서 성체 줄기세포가 분열하여 완전히 분화된 딸세포를 생성하는 일반적인 과정이다. 분화는 세포의 크기, 모양, 막전위, 대사 활성 및 신호전달을 극적으로 변화시키는데, 이는 주로 유전자 발현의 고도로 조절된 변화에 의한 것이다. 몇몇 예외를 제외하면, 세포 분화는 DNA 서열 자체의 변화를 거의 수반하지 않으므로, 다른 세포는 동일한 게놈을 가지고 있음에도 불구하고 매우 다른 물리적 특성을 가질 수 있다.
진화적으로 보존된 분자 과정이 이러한 전환의 기저를 이루는 세포 기전에 관여하지만, 동물 종에서 이러한 과정은 박테리아의 잘 특징지어진 유전자 조절 기전이나 동물의 가장 가까운 단세포 친척의 기전과는 매우 다르다.[21] 특히, 동물의 세포 분화는 조절 단백질과 증강인자 DNA 서열의 생체분자 응축체에 크게 의존한다.
세포와 조직은 외부 신호에 반응하는 능력에서 차이를 보일 수 있다.[23] 신호 유도는 세포 또는 조직이 다른 세포 또는 조직에 신호를 보내 발달 운명에 영향을 미치는 일련의 신호 전달 사건을 의미한다.[23] 야마모토와 제퍼리는 동굴 서식 어류와 표면 서식 어류의 눈 형성에서 수정체의 역할을 조사했는데, 이는 유도의 좋은 예이다.[23] 상호 이식을 통해 이들은 표면 서식 어류의 수정체 소포가 동굴 서식 어류와 표면 서식 어류에서 눈의 다른 부분 발달을 유도할 수 있지만, 동굴 서식 어류의 수정체 소포는 그렇지 못하다는 것을 발견했다.[24][23]
비대칭 세포 분열은 서로 다른 발달 운명을 가진 딸세포를 생성하는 분열로, 비대칭적으로 발현되는 모성 '''세포질 결정인자''' 또는 신호 전달 때문에 발생할 수 있다.[23] 전자의 경우, 세포질 분열 중 모세포의 조절 분자 분포가 불균일하여 구별되는 딸세포가 생성된다. 각 딸세포가 상속받는 구별되는 세포질은 각 딸세포의 고유한 분화 패턴을 초래한다. 초파리의 체축 패턴 형성은 비대칭 분열에 의한 패턴 형성의 잘 연구된 예이다. RNA 분자는 중요한 유형의 세포 내 분화 조절 신호이다. ''볼복스'' 속 녹조류는 비대칭 세포 분열의 분자적 및 유전적 기초를 연구하여 단세포 생물이 다세포 생물로 진화하는 방법을 알아보기 위한 모델 시스템이다.[23] ''볼복스 카르테리''에서 32세포 배아의 전반구에 있는 16개의 세포는 비대칭적으로 분열하여 각각 크고 작은 딸세포 하나씩을 생성한다. 모든 세포 분열이 끝날 때 세포의 크기는 특수화된 생식 세포 또는 체세포가 되는지 여부를 결정한다.[23][25]
다능성은 모든 성체 조직으로 분화할 수 있는 능력을 의미하며, 동물의 배아줄기세포나 식물의 분열조직 세포가 이 능력을 유지한다. 반면, 태반을 포함한 모든 세포로 분화할 수 있는 전능성을 가진 세포는 포유류에서는 수정란 또는 그 이후의 할구 유래 세포뿐이다. 세포병리학에서는 세포 분화를 악성종양의 진행 정도 측정에 이용하며, 악성도 분류(grade)는 암세포가 얼마나 분화되었는지에 대한 지표이다.
발생 생물학에 대한 시스템 생물학적 접근 방식은 발생 기전이 예측 가능한 패턴(형태 형성)을 생성하기 위해 어떻게 상호 작용하는지 조사하는 것의 중요성을 강조한다. 그러나 최근에는 대안적인 견해도 제시되었다. 확률적 유전자 발현을 기반으로, 세포 분화는 세포들 사이에서 일어나는 다윈주의적 선택 과정의 결과이다. 이 틀에서 단백질과 유전자 네트워크는 세포 과정의 결과이지 원인이 아니다.
세포 외 기질(ECM)의 탄성은 중간엽 줄기세포의 분화에 영향을 줄 수 있다.[45] 뇌, 근육, 뼈 조직을 둘러싸고 있는 ECM은 부드러운 것부터 단단한 것까지 다양하다. 줄기세포가 이러한 세포 유형으로 전환되는 것은 케모카인 신호와 세포 간 신호만으로 이루어지는 것이 아니다. 미세 환경의 탄성 또한 중간엽 줄기세포(골수에서 유래하는 MSC)의 분화에 영향을 미칠 수 있다. MSC를 뇌, 근육 및 뼈 ECM과 동일한 강성의 기질에 배치하면 MSC는 해당 세포 유형의 특성을 갖게 된다.[45] 기질 감지에는 세포가 부착 접착부(focal adhesions)에서 기질을 당겨야 하며, 이는 세포 역학 변환기(cellular mechano-transducer)를 활성화하여 기질을 변형하는 데 필요한 힘을 알려주는 신호를 생성한다. MSC에서 기질 탄성에 의해 유도되는 계통 특성화(lineage specification)의 주요 요소를 확인하기 위해 서로 다른 기질 미세 환경을 모방했다. 이러한 실험을 통해 MSC의 부착 접착부가 기질 탄성의 차이를 감지하는 세포 역학 변환기임을 알 수 있었다. 비근육 미오신 IIa-c 이성질체(isoforms)는 세포 내에서 초기 결정 마커의 신호 전달을 유도하는 힘을 생성한다. 비근육 미오신 IIa는 가장 적은 힘을 생성하고 비근육 미오신 IIc로 증가한다. 블레비스타틴(blebbistatin)과 같이 비근육 미오신 II를 억제하는 세포 내 인자도 있는데, 이는 세포가 주변 기질을 효과적으로 감지하지 못하게 한다.[45] 연구자들은 확산 인자를 사용하지 않고 부드러운 기질을 제공함으로써 HEK 293 세포에서 줄기세포와 유사한 특성을 유도하는 데 어느 정도 성공했다.[46] 줄기세포 특성은 세포의 액틴 네트워크의 장력과 관련이 있는 것으로 보인다. 기질 유도 분화에 대한 한 가지 확인된 메커니즘은 기계적 늘어남에 반응하여 크로마틴을 재구성하는 장력 유도 단백질이다.[47]
3. 1. 유전자 발현 조절
개체에서 각 조직의 분화된 세포는 그 종을 구성하는 유전체 중 특정한 유전자만을 발현하고, 각 세포마다 유전자 발현 조절 양상이 다르다. 즉 세포 분화에는 발현되는 유전자와 발현되지 않는 유전자를 전환(switch)하는 과정이 포함된다.[54] 발생 중 세포 분화는 유전자 조절 네트워크를 통해 이해할 수 있다. 조절 유전자(regulatory gene영어)와 cis-조절 자리(cis-regulatory module영어)는 유전자 조절 네트워크의 주요 거점으로, 어떤 신호에 따라 다른 유전자를 조절한다.[54] 시스템 생물학은 발생에 관여하는 기작이 예측 가능한 규칙성을 만들어내는지에 주안점을 두고 접근한다.
유전자 발현을 끄고 켜는 데에는 진화적으로 보존된 분자 기작이 관여한다. 세포 분화를 통제하는 주요한 분자 기작은 세포 신호 전달이다. 세포 분화 중에 세포에서 세포로 정보를 전달하는 신호 분자는 성장인자라고 한다. 세부적인 신호전달경로는 매우 다양하지만, 공통적인 단계로 정리할 수 있다. 한 세포에서 생산된 리간드가 다른 세포의 세포외 영역에 있는 수용체에 결합하면 수용체는 구조적인 변화를 일으키고, 그 결과 수용체는 효소 활성이 생긴다. 수용체는 다른 단백질을 인산화하는 반응을 촉매 작용하고, 인산화된 단백질은 활성화된다. 인산화 연쇄반응은 최종적으로 불활성화 상태로 존재하던 전사 인자나 세포골격 단백질을 활성화시켜서 표적 세포의 분화가 일어나게 한다.[55]
3. 2. 신호 전달
세포 분화를 통제하는 주요한 분자 기작은 세포 신호 전달이다. 세포 분화 중에 세포에서 세포로 정보를 전달하는 신호 분자는 성장인자라고 한다. 한 세포에서 생산된 리간드가 다른 세포의 세포외 영역에 있는 수용체에 결합하면 수용체는 구조적인 변화를 일으키고, 그 결과 수용체는 효소 활성이 생긴다. 수용체는 다른 단백질을 인산화하는 반응을 촉매 작용하고, 인산화된 단백질은 활성화된다. 인산화 연쇄반응은 최종적으로 불활성화 상태로 존재하던 전사 인자나 세포골격 단백질을 활성화시켜서 표적 세포의 분화가 일어나게 한다.[55][22]
신호 유도는 세포 또는 조직이 다른 세포 또는 조직에 신호를 보내 그 발달 운명에 영향을 미치는 일련의 신호 전달 사건을 말한다.[23] 야마모토와 제퍼리는[24] 동굴 서식 어류와 표면 서식 어류에서 눈 형성에서 수정체의 역할을 조사했는데, 이는 유도의 훌륭한 예이다.[23]
Wnt 신호 전달 경로는 분화의 모든 단계에 관여하며, 리간드 Wnt3a는 유도만능줄기세포 생성에서 c-Myc의 과발현을 대체할 수 있다.[2] 성장 인자는 골형성 단백질, 형질전환 성장 인자(TGF), 섬유아세포 성장 인자(FGF)를 포함한다. TGF와 FGF는 Smad 단백질에 대한 하류 신호 전달을 통해 OCT4, SOX2 및 NANOG의 발현을 유지하는 것으로 나타났다.[2]
소닉 헤지호그(Shh)는 형태 형성 인자로서의 역할 외에도 배아줄기세포 분화와 체세포 줄기세포의 자가 재생을 촉진한다.[2] Shh의 발현은 H3K27me3을 인식하는 PcG 복합체의 구성 요소인 BMI1의 생성을 증가시킨다.
3. 3. 후성유전학적 조절
한 개체의 세포는 세포 종류에 관계없이 같은 유전체를 공유하기 때문에 각 세포는 유전자 발현 수준에서 변화해야 한다. 유전자 발현 조절은 cis-조절요소(cis-regulatory element영어)와 trans-조절요소(trans-regulatory element영어), 프로모터, 인핸서(enhancer영어)를 통해서 일어날 수 있다. 세포는 세포 분열을 반복하면서 유전자 발현 양상을 모세포와 같게 유지하는데, 후성유전학적 조절이 이에 관여한다.[56] 후성유전적 과정은 줄기세포와 전구체 세포, 성숙한(분화한) 세포로 운명을 결정하는 것을 조절하는 데 중요한 역할을 한다.[56]
각 세포는 세포 유형에 관계없이 동일한 게놈을 가지고 있으므로, 세포 유형의 결정은 유전자 발현 수준에서 일어나야 한다. 유전자 발현의 조절은 유전자의 프로모터와 인핸서를 포함한 시스- 및 트랜스-조절 요소를 통해 발생할 수 있지만, 이러한 발현 패턴이 수많은 세대의 세포 분열에 걸쳐 어떻게 유지되는지가 문제로 제기된다.[26] 밝혀진 바에 따르면, 후성유전학적 과정은 줄기, 전구 또는 성숙한 세포 운명을 채택하기 위한 결정을 조절하는 데 중요한 역할을 한다.
세 가지 전사 인자, OCT4, SOX2, 그리고 NANOG는 미분화된 배아줄기세포에서 고도로 발현되며, 이들의 전능성 유지를 위해 필요하다.[29] 이들은 크로마틴 구조의 변화, 예를 들어 히스톤 변형과 DNA 메틸화를 통해 표적 유전자의 전사를 제한하거나 허용함으로써 이를 달성하는 것으로 생각된다. 전능성을 유지하기 위해서는 이들의 수준이 정확한 균형을 이루어야 하며, 이 균형이 깨지면 유전자 발현 수준의 변화에 따라 다른 계통으로의 분화가 촉진된다. Oct-4와 SOX2 수준의 차별적 조절은 배엽 운명 선택에 앞서 일어나는 것으로 나타났다.[30] Oct4 수준의 증가와 Sox2 수준의 감소는 중배엽내배엽 운명을 촉진하며, Oct4는 신경 외배엽 운명과 관련된 유전자를 능동적으로 억제한다. 마찬가지로, Sox2 수준의 증가와 Oct4 수준의 감소는 신경 외배엽 운명으로의 분화를 촉진하며, Sox2는 중배엽내배엽으로의 분화를 억제한다. 세포가 어떤 계통으로 분화하든지 간에, NANOG의 억제는 분화를 위한 필수적인 전제 조건으로 확인되었다.[30]
유전자 침묵 분야에서, 폴리콤 억제 복합체 2는 히스톤 H3 라이신 27의 이중 및 삼중 메틸화(H3K27me2/me3)를 촉매한다.[31][32] H3K27me2/3로 표지된 뉴클레오솜에 결합함으로써, PRC1은 라이신 119에서 히스톤 H2A의 단일 유비퀴틴화(H2AK119Ub1)를 촉매하여 RNA 중합효소 II 활성을 차단하고 전사 억제를 유도한다. PcG 유전자 결손 배아줄기세포는 세 배엽으로 효율적으로 분화되지 않으며, PRC1 및 PRC2 유전자의 결손은 계통 관련 유전자의 발현 증가와 예정되지 않은 분화를 초래한다.
분화 신호를 받으면 PcG 단백질은 다능성 전사 인자의 프로모터에 모집된다. PcG 결핍 ES 세포는 분화를 시작할 수 있지만 분화된 표현형을 유지할 수 없다. 동시에, 분화 및 발달 촉진 유전자는 Trithorax 그룹(TrxG) 크로마틴 조절 인자에 의해 활성화되고 억제가 해제된다.[2] TrxG 단백질은 높은 전사 활성 영역에 모집되어 히스톤 H3 라이신 4의 삼메틸화(H3K4me3)를 촉매하고 히스톤 아세틸화를 통해 유전자 활성화를 촉진한다.[2] PcG와 TrxG 복합체는 직접 경쟁하고 기능적으로 길항적인 것으로 여겨지며, 분화 및 발달 촉진 유전자좌에 "이중가(bivalent) 도메인"이라고 하는 것을 생성하고 이러한 유전자를 빠른 유도 또는 억제에 민감하게 만든다.[33]
유전자 발현 조절은 DNA 메틸화를 통해 추가적으로 이루어지는데, 여기서 DNA 메틸전달효소가 매개하는 CpG 이염기 서열 내 시토신 잔기의 메틸화는 DNA 접근성을 조절함으로써 유전적으로 전달되는 억제를 유지한다.[2] 배아줄기세포의 대부분 CpG 부위는 비메틸화되어 있으며 H3K4me3를 가지는 뉴클레오솜과 관련이 있는 것으로 보인다. 분화 시, OCT4 및 NANOG를 포함한 소수의 유전자는 메틸화되고 그 프로모터는 더 이상의 발현을 방지하기 위해 억제된다.
외인성 신호전달이 후성유전체 개조를 유도할 수 있다고 생각하는 것이 합리적이다. 후성유전체에 영향을 미치는 특정 신호에 대한 직접적인 데이터는 거의 없으며, 이 주제에 대한 현재 지식의 대부분은 후성유전체 개조의 그럴듯한 후보 조절자에 대한 추측으로 구성된다.[40]
몇 가지 주요 후보는 다음과 같다.
Shh(소닉 헤지호그)의 발현은 H3K27me3을 인식하는 PcG 복합체의 구성 요소인 BMI1의 생성을 증가시킨다. 이는 Gli1과 Gli2가 헤지호그 신호 전달 경로의 하류 효과기이기 때문에 Gli 의존적 방식으로 발생한다. 배양에서 Bmi1은 헤지호그 경로가 인간 유방 줄기세포의 자가 재생을 촉진하는 능력을 매개한다.[42]
3. 4. 기질 탄성의 영향
세포 외 기질(ECM)의 탄성은 중간엽 줄기세포의 분화에 영향을 줄 수 있다.[45] 뇌, 근육, 뼈 조직을 둘러싸고 있는 ECM은 부드러운 것부터 단단한 것까지 다양하다. 줄기세포가 이러한 세포 유형으로 전환되는 것은 케모카인 신호와 세포 간 신호만으로 이루어지는 것이 아니다. 미세 환경의 탄성 또한 중간엽 줄기세포(골수에서 유래하는 MSC)의 분화에 영향을 미칠 수 있다. MSC를 뇌, 근육 및 뼈 ECM과 동일한 강성의 기질에 배치하면 MSC는 해당 세포 유형의 특성을 갖게 된다.[45]
기질 감지에는 세포가 부착 접착부(focal adhesions)에서 기질을 당겨야 하며, 이는 세포 역학 변환기(cellular mechano-transducer)를 활성화하여 기질을 변형하는 데 필요한 힘을 알려주는 신호를 생성한다. MSC에서 기질 탄성에 의해 유도되는 계통 특성화(lineage specification)의 주요 요소를 확인하기 위해 서로 다른 기질 미세 환경을 모방했다. 이러한 실험을 통해 MSC의 부착 접착부가 기질 탄성의 차이를 감지하는 세포 역학 변환기임을 알 수 있었다. 비근육 미오신 IIa-c 이성질체(isoforms)는 세포 내에서 초기 결정 마커의 신호 전달을 유도하는 힘을 생성한다. 비근육 미오신 IIa는 가장 적은 힘을 생성하고 비근육 미오신 IIc로 증가한다. 블레비스타틴(blebbistatin)과 같이 비근육 미오신 II를 억제하는 세포 내 인자도 있다. 이는 세포가 주변 기질을 효과적으로 감지하지 못하게 한다.[45] 연구자들은 확산 인자를 사용하지 않고 부드러운 기질을 제공함으로써 HEK 293 세포에서 줄기세포와 유사한 특성을 유도하는 데 어느 정도 성공했다.[46] 줄기세포 특성은 세포의 액틴 네트워크의 장력과 관련이 있는 것으로 보인다. 기질 유도 분화에 대한 한 가지 확인된 메커니즘은 기계적 늘어남에 반응하여 크로마틴을 재구성하는 장력 유도 단백질이다.[47]
4. 역분화
'''역분화'''는 부분적으로 혹은 완전히 분화된 세포가 초기 발생 단계로 거꾸로 분화하는 것으로, 대개 재생 과정의 일부이다. 벌레류[57]와 양서류에서 볼 수 있다.[58][59]
역분화는 식물 세포에서도 발생하며,[16] 실험실의 세포 배양에서 세포는 모양이 변하거나 단백질 발현과 같은 특정 특성을 잃을 수 있는데, 이러한 과정 또한 역분화라고 한다.[17]
일부 학자들은 역분화가 암을 유발하는 이상 현상이라고 가정하지만,[18] 다른 학자들은 이것을 진화의 어떤 시점에서 인간에게 상실된 면역 반응의 자연적인 부분으로 설명한다.
리버신이라고 불리는 새롭게 발견된 분자(퓨린 유사체)는 근관에서 역분화를 유도하는 것으로 입증되었다. 이러한 명백하게 역분화된 세포는 이제 본질적으로 줄기세포처럼 기능하며, 뼈모세포와 지방세포로 재분화될 수 있다.[19]
참조
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Solution of the chemical master equation by radial basis functions approximation with interface tracking
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논문
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