예쁜꼬마선충 신경계의 다우어 특이적 발생유연성에 대한 연구

Abstract

많은 종들은 발생 단계에 따라 신경계의 재배열을 겪으며, 이는 발생특이적 행동을 야기하는 데에 중요한 변화이다. C. elegans는 열악한 환경에 처하면 대안적 발생 단계인 다우어 시기로 진입하여, 생존을 위한 휴면상태를 유지하고 스트레스 저항성을 보인다. 닉테이션(nictation)은 다우어 발생단계 특이적인 행동으로, 기계적 자극을 받으면 고개를 들고 움직여 다른 동물에 올라타고 새로운 서식지로 이주하고자 하는 행동이다. 닉테이션에는 아세틸콜린성 감각 뉴런인 IL2가 관여한다고 알려져 있으나, IL2 신경계에 어떤 구체적인 변화가 일어나는지는 아직 밝혀져 있지 않았다. 본 연구에서는 닉테이션에 관여하는 IL2 뉴런과 접촉 뉴런들을 중심으로 C. elegans 신경계의 다우어 특이적 발생유연성에 대해 알아보았다. IL2 뉴런이 다우어 시기에 신경근접합을 형성하여 다우어 특이적 행동을 조절한다는 가설을 검토하기 위해, IL2 뉴런과 근육의 형태를 확인해 보았으나 비다우어 시기와 다른 형태적 차이는 특별히 보이지 않았다. 접촉 뉴런에서는 발생특이적인 신경계 변화가 관찰되었다. 비다우어 시기 인두의 앞쪽까지만 뻗어 있는 ALM과 AVM 뉴런이 다우어 시기 특이적으로 신장되어 있다는 것을 EM과 confocal 이미지로 확인하였으며, 다우어 시기에서 진입한 L4 시기에서도 그 형태가 유지됨 역시 확인하였다. 본 연구는 이러한 신경계 변화의 사례들을 규명함으로서 발생특이적 행동의 기전을 밝히고자 하였다.