[발생생물학실험]제브라피시(Zebrafish)의 배발생과정

실험 목적

1. 제브라피시의 배발생과정을 살펴본다.

2. 수정 후 시간의 흐름에 따라 형태가 달라지는 제브라피시의 배아발생을 관찰한다.

 

실험 이론 및 원리

1. 서론

제브라피시는 척추동물의 발생 연구에 좋은 모델이 되고있다. 제브라피시는 연중 알을 많이 낳고 쉽게 자라며 배아가 투명하여 관찰하기에 좋다. 그리고 제브라피시는 발생이 매우 빠른데 수정 후 24정도 지나면 대부분의 조직과 기관이 형성되고 올챙이와 비슷한 형태를 가진다. 이러한 이유로 척추동물의 발생 연구에 많이 사용된다.

 

 

제프라피시처럼 물고기 알은 대부분 난황으로 채워진 단황란이다. 난할은 동물극의 난황이 없는 좁은 영역인 배반에서만 일어난다. 따라서 세포분열은 알을 완전히 나누지 못하는 부분난할이다.

배반이 배아로 발달하기 때문에 이런 유형의 부분난할을 원반형이라 부른다. 물고기 알에서 접시형 부분난할은 배아가 꼭대기에 배반을 가진 서양 배모양이 된다. 첫 번째 난할 후 정해진 순서에 따라 경할과 위할을 반복한다. 이분열은 빠르게 일어나고 처음 12번의 분열은 일치되게 일어나 세포들의 봉우리를 만드는데 이것은 난황체포의 동물극에 자리잡는다. 이세포들이 배반엽을 구성한다. 이시기의 세포는 느슨한 연결을 유지한다. 10번째 난할초기에 세 집단으로 구분하는데 난화다핵층, 외막층 그리고 심재세포로 구분한다. 이들중 심재세포는 진짜 배아로 발생한다.

배반엽세포가 난황세포를 반정도 덮을쯤에 가장자리 전체에 두터워지는데 이를 배반환이라고 부르고 상배엽과 하배엽으로 구성된다. 상배엽과 하배엽세포들은 배아의 장래 등쪽에서 서로 교차하여 국부적인 두터움을 만드는데, 이를 배방패라 한다. 그런 후 척삭 중배엽이 형성되고 신경용골이 형성된다. 그후 등-배 축을 형성하고 앞뒤형태가 형성된다.

 

실험 방법

1. 실험 요약

더 이상의 배아 발생이 진행되지 않도록 포르말린이 담겨져 있는 병에서 채취 한 알을 스포이드로 슬라이드글라스에 옮긴 후 알이 변화될 수 있으므로 커버글라스를 덮지 않고 현미경으로 관찰한 후 알이 발생 어느 단계인지 알아본다.

제브라피시의 수정한 알을 시간별로 구분해놓은 후 현미경으로 관찰하여 관찰한 알이 수정 후 어느 정도 제브라피시의 형태를 갖췄는지 확인한다.

실험 결과

1. 결과 data

알 알의 위쪽에 눈이 쌓인 것처럼 보인다.  X100

알 알에 식물이 자란 것처럼 보인다 X100

 

알의 한쪽이 사막화 되듯이 변하였다. X100

알 한쪽을 감싸는 무언가가 있다. X100

 

알 꼬리같은 것이 보인다. X100

알 꼬리같은것이 보인다. X100

 

알 꼬리같이 보이는 것이 길게 늘어져있다. X100

알 머리 같은 것이 관찰되었고 꼬리가 많이 길어졌다. X100

 

알 올챙이와 유사한 모습을 하고 있다. X100

 

토의 사항

1. 실험 고찰

실험에서 관찰된 1번 알은 배반부분이 약간 분열되었고 수정 된지 약 2시간정도 흐른 것 같다. 2번 알은 알의 한쪽이 많이 분열되었다. 수정 된지 약 4~6시간 정도 흐른 것 같다. 3번 알은 배반엽 같이 한쪽이 변한 것이 관찰되었다. 수정 된지 약 8시간정도 흐른 것 같다. 4번 알은 알의 한쪽을 감싸고 있는 것 같이 보인다. 동물극이 생성된 것 같이 보인다. 수정 된지 약 10~14시간정도 흐른 것 같다.

5번 알은 한쪽에서 꼬리 같이 생긴 것이 생성되는 시기처럼 보인다. 다른 한쪽에서는 머리 같은 것이 생성되려고 하는 것이 관찰되었다. 수정 후 약 20~22시간정도 흐른 것 같다. 6번 알은 5번 알과 비슷하게 보인다. 수정 후 약 20~22시간정도 흐른 것 같다. 7번 알은 머리 쪽에 눈이 보이고 배 쪽에 소화관이 보이고 꼬리가 길게 늘어져있다. 수정 후 약 22시간 정도 흐른 것 같다. 8번 알은 꼬리가 더 길게 형성되었고 척삭과 체절이 보인다. 수정 후 22~23시간 정도 흐른 것 같다. 9번 알은 올챙이같이 변한 알을 관찰할 수 있었다. 수정 후 24시간 정도 흐른 것 같다.

본 실험을 통해 여러 모양의 제브라피시의 알이 관찰되었다. 관찰된 알마다 수정 후 흐른 시간과 모양이 다르다는 것을 확인하였다.

 

참고 문헌

1. 발생생물학, 강해묵, p.179~187