[스크랩] 내가본 암 28

필자의 연구에 의하면 암세포와 관련하여 알아두어야 할 세포 소기관으로는 미토콘드리아와 리소좀이 있다

 

 

필자가 한 달여에 걸쳐 암에 대한 글을 쓰면서 매우 아쉬운 것은 암에 대한 원인과 메커니즘 그리고 벗어나는 방법을 충분하게 정립할 수가 있는 것임에도 이를 정리하여 제시하는 자가 없다는 것이다.

 

 

그래서 미토콘드리아와 리소좀에 대한 자료를 찾아 올려본다.

 

 

미토콘드리아(mitochondria)란 무엇인가? 과립상 또는 실 모양의 세포 소기관으로, 콘드리오솜 또는 사립체(絲粒體)라고도 한다. 크기는 0.2~3nm로 세포호흡에 관여한다. 모양은 생물종에 따라 각각 특징이 있고, 크기도 세포의 종류에 따라 다르다.

 

그러나 너비 0.5nm, 길이 2nm 정도 되는 것이 많다. 위상차현미경을 사용하면 살아 있는 세포에서도 관찰이 가능하고, 야누스그린 B에 염색되어 다른 부분과 쉽게 구별된다. 또한 시토크롬산화효소에 대한 나디반응, 숙신산탈수소효소에 의한 테트라졸리움염 환원반응으로 염색하여 검출한다.

 

l개의 세포에 함유되어 있는 미토콘드리아의 수는 세포의 에너지 수용에 관계되며, 일반적으로 호흡이 활발한 세포일수록 많은 미토콘드리아를 함유하고 있다. 예를 들면, 간세포 1개당 1,000∼3,000개, 식물세포에서는 100∼200개의 미토콘드리아를 볼 수 있다. 

 

 

전자현미경이 발달함에 따라 미토콘드리아의 미세구조가 상세하게 연구되어 있다. 또, 세포 파쇄액을 원심 분리한 세포분획법에 의해 미토콘드리아의 화학적 성분과 생물학적 기능이 밝혀졌다. 미토콘드리아는 세포 파쇄 액을 가볍게 원심분리 하여 핵을 침전시킨다.

 

 

그런 다음 10분 정도 원심분리하면 침전된다. 이렇게 분리된 미토콘드리아는 적당한 조건하에서 여러 기질을 산화할 수 있다. 이것을 미토콘드리아 호흡이라고 하는데, 미토콘드리아에는 TCA회로(크렙스회로)를 비롯한 각종 전자전달에 관한 효소의 존재가 확인되어 있다. 

 

 

또한 적당한 기질을 사용하여 그 산화에 따라 ATP가 생성된다. 이렇게 미토콘드리아는 세포 내의 호흡을 관장하는 중심적 구실을 하는 구조체며, 당(糖)이 지질(脂質)의 이화작용(異化作用)으로 생성되는 피루브산, 아세틸 CoA의 산화와 전자전달계를 통한 산화적 인산화에도 관여한다. 

 

 

이렇게 미토콘드리아는 당과 지방산의 산화와 그것에 수반하는 산화적 인산화에 중심적 역할을 한다. 이외에도 각종 아미노산에서 아미노기(基) 전이 메커니즘을 통해 글루탐산의 α-아미노기로서 질소를 모은다. 이 질소를 글루탐산 탈수소효소의 작용으로 암모니아로 만든 후에, 이것을 요소로 바꾸는 요소합성계의 효소활성도 있다.

 

 

또한 미토콘드리아 속에서 아세틸 CoA를 지방산으로 전이하여, 지방산의 사슬을 연장하는 반응의 일부가 행해진다. 미토콘드리아의 기능은 그 구조 변화에 의하여 민감하게 반응한다. 예를 들면, 티록신으로 팽윤된 미토콘드리아는 호흡은 하지만, 산화적 인산화는 일어나지 않는다.

[출처] 세포재생|작성자 무진본

 

 

 

미토콘드리아에 관하여 나, 지식소 2012/12/03 22:33

http://gisikso.blog.me/30152995559 전용뷰어 보기

미토콘드리아는 고등 생물의 세포에 모두 존재하는데, 세포호흡에 관계하는 여러 효소가 들어 있어 유기물을 분해하여 ATP를 생성하는 세포 호흡의 장소이다. 

 

 

따라서 근육 세포와 같이 활동이 활발한 세포일수록 미토콘드리아가 많이 포함되어 있다.

미토콘드리아는 구형 또는 타원형의 기관이며, 외막과 내막의 2중 막으로 싸여 있다.

 

 

내막은 주름이 잡혀 크리스타를 형성하고 그 안쪽의 공간은 기질로 채워져 있으며, 크리스타의 표면과 기질에는 세포호흡에 관계하는 각종 호흡 효소들이 있다.

 

 

미토콘드리아는 자신의 DNA와 RNA 및 리보솜을 기질에 포함하고 있어서 핵의 도움 없이 독자적으로 증식하고 단백질을 합성하기도 한다.

 

미토콘드리아 교육·학문, 미토콘드리아, 세포

[출처] 미토콘드리아에 관하여|작성자 다니

 

 

 

미토콘드리아란? mitochondria - DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) 2012.03.11

blog.daum.net/tomayoon/7094039   글로벌아이 Global IT..

[미토콘드리아란] 母系 유전되는 세포 기관 (중앙일보 2004-05-13)

모계(母系)로만 유전하는 미토콘드리아는 세포 하나에 많게는 1000여개씩 들어 있는 인체의 소기관. 인체의 발전소 역할을 한다. 세포핵이 세포 하나당 하나밖에 없는 것과 대조적이다.

 

 

미토콘드리아는 DNA가 원형으로 박테리아의 것과 유사한 형태다. 이를 근거로 생물학자들은 사람이 진화할 때 사람의 세포에 박테리아가 들어와 공생하고 있다는 설을 내놓기도 했다.

 

 

미토콘드리아를 인류 계통 연구에 주로 이용하는 것은 그 숫자가 많고, 잘 변하지 않는 등 여러 가지 특징이 있기 때문이다.

 

 

미토콘드리아의 DNA를 구성하고 있는 염기쌍은 1만6000여개로 아주 적다.

같은 세포에 들어 있는 세포핵의 염기쌍은 30억 개나 된다.

 

 

이 때문에 미토콘드리아의 게놈지도는 1981년 완성된 반면 세포핵의 지놈 지도는 지난해 99.9%가 완성됐다. 

미토콘드리아는 또 외부 자극에 염기가 다른 것으로 바뀔 가능성이 아주 작어면서, 한번 손상되면 수선이 안 된 채로 그 흔적이 남는다. 이런 특징은 유전자의 변화와 역사를 알게 하는 데 안성맞춤이다.

 

 

 

[이인식의 과학칼럼②] 호주제 폐지와 미토콘드리아 (조선일보 2004.03.02)

울대의 한 동물행동학 교수가 최근 헌법재판소에 호주제 폐지의 정당성을 뒷받침하는 논거로 미토콘드리아를 제시하고 한국여성단체연합으로부터 여성운동상까지 받게 되자 미토콘드리아에 대해 궁금해 하는 사람들이 적지 않은 것 같다.

 

 

헌재에 제출된 의견서의 요지는 '생물계는 암컷의 족보만 기록하며, 부계 혈통주의는 생물계 어디에도 존재하지 않는다.'는 것. 이러한 주장의 근거로 '핵DNA는 여성과 남성이 자신의 것을 절반씩 내주지만, 미토콘드리아 등 세포질은 여성이 홀로 제공하므로 여성의 생물학적 기여도가 훨씬 크다'고 제시됐다.

 

◆미토콘드리아의 기능

세포 안에 존재하는 소기관. 산소를 호흡해 사람의 활동에 필요한 에너지의 90%를 생산하는 세포의 발전소이다. 모든 세포에는 수백여 개의 미토콘드리아가 세포핵 외부의 세포질 속에 존재한다. 한 개의 미토콘드리아는 여러 개의 디옥시리보핵산(DNA)을 갖고 있다. 한 개의 미토콘드리아 DNA에는 37개의 유전자가 들어 있다.

 

◆미토콘드리아의 기원 Back(초기 화면) 

미토콘드리아가 핵 밖에 존재하면서 세포핵처럼 고유의 유전자를 갖고 있음에 따라 그 기원에 대한 이론이 분분하다. 가장 설득력이 높은 것은 미국의 생물학자인 린 마굴리스가 진핵세포의 기원을 풀이한 세포 공생설이다.

 

 

생물은 세포 안에 핵이 없는 원핵생물(박테리아)과 핵을 가진 진핵생물(박테리아를 제외한 모든 생물)로 구분된다. 마굴리스에 따르면, 약 20억 년 전 우리 몸 안에 들어온 박테리아가 미토콘드리아로 자리를 잡게 된다. 결국 세포는 박테리아로부터 에너지를 공급받고 그 대신 박테리아는 먹이와 서식처를 제공받는 공생관계가 성립되어 진핵세포가 형성되었다는 것이다. 요컨대 미토콘드리아의 조상은 박테리아이다.

<참고문헌> 린 마굴리스, 「마이크로코스모스」, 범양사 출판부, 132 - 138

 

◆미토콘드리아와 이브 이론

미토콘드리아 DNA는 핵 DNA와 다른 특성이 두 가지 있다.

먼저 핵 DNA는 양친으로부터 자식에게 유전되지만 미토콘드리아 DNA는 오로지 어머니에 의해 후손에게 전달된다.

 

 

또한 미토콘드리아 DNA는 핵 DNA보다 10배가량 빨리 돌연변이를 일으킨다.

이러한 미토콘드리아의 특성에 착안하여 현생 인류의 기원을 찾아 나선 인물은 미국의 앨런 월슨이다.

 

 

월슨에 따르면 미토콘드리아 DNA의 유전정보가 복제될 때 발생하는 착오,

즉 돌연변이의 결과를 분석하여 과거를 거슬러 올라가면 어머니 쪽의 혈통을 찾아낼 수 있다.

윌슨은 세계 곳곳에서 수집한 미토콘드리아 DNA를 분석하여 모계 혈통의 가계도를 완성했다.

나무 모양의 가계도를 그린 까닭은 현생 인류의 조상이 되는 여자가 뿌리에 나타나게 되기 때문이다.

 

 

윌슨은 이 여인을 ‘이브’라고 불렀다.

이브는 대략 20만 년 전에 아프리카에 생존했던 여자로 추정된다.

아프리카가 에덴동산인 셈이다.

 

 

요컨대 현생인류의 조상은 아프리카에서 시작된 흑인종이었으며 나중에 세계 도처로 퍼져나가 지역에 따라 상이한 인종적 특성이 출현하면서 백인종도 되고 황인종도 되었다는 것이다.

그러나 이브 이론은 많은 공격을 받는다.

 

 

이브 이론과 팽팽히 맞서는 다 지역 진화론에서는 무엇보다 고고학적 증거가 불충분하다고 비판한다.

<참고문헌> 월터 보드머, 「인간의 책」, 김영사, 219-230 이인식, 「제 2의 창세기」, 김영사, 237-246

 

 

 

◆미토콘드리아와 섹스

사람이 섹스를 할 때 생식세포, 곧 정자와 난자가 만나서 수정이 되면 세포 융합이 일어난다.

세포가 융합할 때 두 세포의 핵 DNA는 한 쌍의 염색체 안으로 함께 들어가지만, 두 세포의 소기관은 하나의 세포질을 서로 차지하기 위해 싸울 수밖에 없다.

 

 

예컨대 정자와 난자의 미토콘드리아끼리 사활을 건 투쟁을 벌일 수 있다.

영국 생물학자인 로렌스 허스트는 이러한 경쟁을 ‘게놈 내의 분쟁’(intragenomic conflict)이라고 불렀다.

 

 

허스트에 따르면 정자가 난자에게 양보해서 아버지 쪽의 세포 소기관은 자식에게 전달되지 못하지만 어머니 쪽의 세포 소기관은 제대로 전달되는 쪽으로 결론이 났다는 것이다.

정자가 희생을 치른 반면 난자는 혜택을 받은 셈이다.

 

 

결국 정자는 소기관이 제거되기 때문에 작고 대량생산되지만 난자는 소기관을 갖고 있으므로 크고 숫자가 많지 않은 것이다.

한 개의 세포질을 놓고 두 생식세포가 다투는 과정에서 정자가 양보했기 때문에 미토콘드리아 등 세포 소기관이 오로지 어머니로부터 자식에게 전달되도록 진화되었다는 허스트의 가설은 사람이 하필이면 남녀 두 개의 성으로 나뉜 까닭을 설명한 이론으로 폭넓은 지지를 받고 있다.  

 

 

미토콘드리아가 모계로 유전되는 것은 생물학적으로 별다른 뜻이 있는 게 아니라 단지 암수 두 가지 성별을 만드는 과정에서 자연스럽게 파생된 결과일 따름이라는 의미를 함축하고 있다.

<참고문헌> 매트 리들리, 「붉은 여왕」, 김영사, 134-143 이인식,「성과학 탐사」, 생각의 나무, 61-64

 

 

※미토콘드리아가 뭐 길래.

아마도 많은 분들은 미토콘드리아에 대해 알면 알수록 호주제 폐지와 무슨 관계가 있는지 영문을 모르겠다고 투덜댈 것 같다. 물론 나도 그 중의 한 사람이지만.

미토콘드리아로 질병의 비밀 푼다 (동아사이언스 2007.02.23)

 

 

《‘당신은 D4형입니다. 오래 사시겠네요.’

‘D5형이라 당뇨병을 조심하셔야 합니다.’

 

 

최근 일본에서는 미토콘드리아 유전자(DNA)의 유형을 검사해 주는 서비스가 등장했다.

세포에는 수십∼수천 개의 미토콘드리아가 들어 있다.

에너지가 필요한 간이나 근육 세포에는 특히 많다.

 

 

미토콘드리아는 생명 유지에 필요한 에너지를 만드는 인체의 발전소. 세포에서 핵을 제외하고 독자적인 DNA를 갖고 있는 유일한 기관이다.

바로 이 DNA가 당신의 운명을 결정한다.》  

DNA 유형 따라 당뇨-비만 가능성 달라… 유전계보 분석에도 활용

 

 

○ N9a형 DNA 소유자, 당뇨위험 절반  

사람의 DNA 중 약 99%는 세포의 핵 속에 들어 있다.

나머지 1%가 바로 미토콘드리아 DNA다. 

 

 

미토콘드리아 DNA는 핵 DNA에 비해 작은 돌연변이가 자주 일어난다.

사람마다 미토콘드리아 DNA가 조금씩 다른 이유다. 

과학자들은 미토콘드리아 DNA 유형을 150여 가지로 나눴다.

 

 

이 유형별로 병에 걸릴 가능성이 다르다는 주장이 최근 설득력을 얻고 있다.  

서울대 의대 내과 이홍규, 박경수, 조영민 교수팀과 일본 도쿄도노인총합연구소 마사시 다나카 박사팀은 한국 당뇨병 환자 732명, 일본 당뇨병 환자 1289명의 혈액에서 미토콘드리아 DNA를 추출했다.

이를 한국 정상인 633명, 일본 정상인 1617명과 비교했다.

 

그 결과 당뇨병 환자 2021명 중 60명(3%)이 N9a형 DNA를 갖고 있었다.

정상인 2250명 중 N9a형을 가진 사람은 119명(5.3%)이었다.

 

 

 N9a형 DNA를 가진 사람이 없는 사람보다 당뇨병에 걸릴 위험이 거의 절반에 불과한 것이다.

이런 경향은 한국인과 일본인을 각각 분석했을 때도 그대로 나타났다.

 

핵 DNA는 정자와 난자에서 온 DNA가 절반씩 섞여 만들어진다.

그러나 미토콘드리아 DNA는 특이하게도 난자에 있는 것만 그대로 자손에게 전달된다. 정자의 미토콘드리아는 모두 꼬리에 있는데, 수정되면서 꼬리가 떨어져나가기 때문이다. 어머니에게서만 물려받는 미토콘드리아 DNA는 혈통 연구에 유용하게 쓰인다.  

 

 

○ 어머니에게만 물려받아 혈통연구에 단서  

연구팀은 동아시아에서 N9a형을 가진 사람들의 계보를 분석해 봤다.

그 결과 약 6000년 전 시베리아에서 중국 북부로 이주해 한반도를 거쳐 약 2900년 전 일본으로 건너간 것으로 추정됐다.

 

 

N9a형이 일본 원주민인 아이누나 류큐에서 발견되지 않는다는 사실도 이 유전형이 한반도를 거쳐 일본으로 유입됐다는 사실을 뒷받침한다.

 

 

이홍규 교수는 “일본 혼슈에는 N9a형이, 오키나와에는 N9b형이 흔한 것으로 보아 N9a형은 북방계, N9b형은 남방계로 추정된다”며, “N9a형은 추운 지방에 더 잘 적응했을 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 ‘미국인간유전학회지’ 3월호에 실릴 예정이다.

 

 

○ 에너지 생산 활발할수록 비만 가능성 낮아 

N9a형 DNA가 있는 미토콘드리아에서는 에너지 생산이 더 활발하다.

 

 

불필요한 영양분도 미토콘드리아가 바로 태워 버린다.

이런 이유로 N9a형 미토콘드리아 DNA를 가진 사람이 추위에 잘 견디고 비만이 될 가능성도 낮다는 게 이 교수팀의 분석이다.

 

 

결국 비만으로 인한 당뇨병에 걸릴 위험도 줄어든다는 것.  

이 교수팀은 혈액에서 혈소판을 뽑아 미토콘드리아를 제거한 세포에 융합해 새로운 세포인 ‘사이브리드(cybrid)’를 만들었다. 혈소판에는 사람마다 고유한 미토콘드리아가 들어 있기 때문에 사이

 

 

브리드를 조사하면 개인별 미토콘드리아 기능을 알아낼 수 있다.

연구 결과 사이브리드의 에너지 소모 능력은 체질량지수(BMI)와 반비례하는 것으로 나타났다.  

 

 

이 교수는 “미토콘드리아 기능이 줄어들면 비만의 원인이 될 수 있다는 얘기”라며 “환경호르몬이 미토콘드리아의 기능을 떨어뜨린다는 주장도 제기되고 있다”고 말했다.

연구팀은 미토콘드리아의 기능으로 체중 변화를 예측하는 모델을 개발할 계획이다

출처 : 암과 싸우는 사람들

글쓴이 : 최농부 원글보기

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