사람 세포가 10배 커지면 어떻게 될까

2019.02.08 16:26
사람 세포를 나타낸 일러스트. 게티이미지뱅크.
사람 세포를 나타낸 일러스트. 게티이미지뱅크.

사람 세포의 크기는 대개 100㎛(마이크로미터) 안팎이다. 만약 이 세포의 크기를 10배 가량 부풀리면 어떻게 될까. 미국 매사추세츠공대(MIT) 과학자들이 실험을 통해 세포 크기의 비밀을 밝혀냈다. 이 연구결과는 국제학술지 온라인판 7일자에 실렸다.

 

사람 몸은 약 60조 개나 되는 세포로 이뤄져 있다. 이 중 가장 작은 세포는 온몸에 산소를 운반하는 적혈구로 지름이 약 8~10㎛다. 핵이 없기 때문이다. 가장 큰 세포는 난자로 150㎛에 육박한다. 한편 길이가 가장 긴 세포는 신경세포(뉴런)로 최대 1m정도다. 뉴런은 세포체의 크기는 비슷하지만 전기신호를 어디까지는 전달하느냐에 따라 축삭의 길이가 다르다.

 

어느 조직에 위치하고 어떤 일을 하느냐에 따라 세포 크기는 각기 다르지만, 각 종류마다 세포의 크기가 거의 똑같다. 적혈구끼리, 피부세포끼리, 간세포끼리, 뉴런 세포체끼리 크기가 비슷하다는 뜻이다. 하지만 세포가 노화하면 부피가 약간 커졌다. 지금까지 이에 대한 구체적인 원인을 알 수 없었다.

 

MIT 생물학과 연구팀은 실험실에서 효모 세포를 10배가량 부풀리는 실험을 했다. 그 결과 세포가 제 기능을 정상적으로 하지 못하는 것을 발견했다. 연구를 이끈 가브리엘 뉴로르 박사후연구원은 세포 속 DNA가 정상 기능을 하는 데 필요한 만큼 단백질을 충분히 생산하지 못했고, 세포질의 농도가 낮아져 화학반응이 느려진 탓이라면서 결과적으로 세포가 노화하면서 세포분열을 하지 못했다고 밝혔다.

 

연구팀은 세포마다 각자 위치한 조직과 기능에 맞게 최적의 크기를 유지한다고 결론지었다. 즉 같은 조직에서 비슷한 기능을 하는 세포끼리는 필연적으로 비슷한 크기를 가질 수밖에 없다는 얘기다.

 

연구에 참여한 안젤리카 아몬 생물학과 교수는 “DNA 복제 동안 돌연변이가 발생하면 세포가 분열을 멈추고 스스로 수리하는데 이때 부피가 약간 커진다면서 노화 세포가 커지는 이유를 설명했다.

 

연구팀은 세포가 성장할 때 유형에 따라 적절한 크기까지 자라는 방법을 추가적으로 연구 중이다.

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