[생물학 레포트] Barr body 관찰 실험

본 레포트는 단순 참고용으로 사용하시길 추천드립니다

(새내기때 쓴거임..^^)

 

1. Title : Barr body 관찰

2. Date : 0000.00.00

3. Name :000

 

4. Purpose : 표본제작과 현미경 관찰을 통하여 Barr body를 확인한다.

5. Materials :　슬라이드 글라스, 커버글라스, 이쑤시개, aceto-orcein, 광학현미경

6. Methods :

① 이쑤시개로 여성과 남성의 뺨 안 쪽의 세포(구강상피세포)를 긁어낸다.

② 깨끗한 슬라이드 글라스에 각각의 구강세포를 얇게 펼쳐서 도말한다.

③ aceto-orcein시약으로 염색한다.

④ 커버글라스를 기포가 생기지 않게 덮는다.

⑤ 광학 현미경으로 핵 안의 barr body를 관찰한다. (남성과 여성의 구강 상피세포 비교)

7. Result :

남성과 여성의 구강 상피세포 중 barr body 관찰 결과 비교

 

왼쪽이 여성의 구강세포를 관찰한 현미경 사진

오른쪽이 남성의 구강세포

배율은 400배 

 

8. Discussion :

 

Barrbody 관찰 실험을 위해서 남성의 구강세포와 여성의 구강세포를 채취하였다.

구강세포의 염색에는 aceto-orcein용액이 사용되었는데,

아세트산카민과 aceto-orcein 모두 세포를

붉은 색으로 염색시키는 기능을 하는 염색약인데 이들의 차이점에 궁금증을 느꼈다.

 

우선 아세트산 카민(acetocarmine)용액에서 카민(carmine)은

Coccus cacti.라는 곤충에서 추출된 염기성 염색약이다.

카아민 1g을 45% 아세트산 100mL에 넣고 끊이면서 잘 용해시킨다.

실온까지 충분히 식혀 여과한 다음(여과에 시간이 오래 걸림) 4℃에서 보관한다.

오랜 시간 보관 가능하며 염화철(FeCl2․6H2O)를 넣어 주면 염색의 효과가 더 강해진다.

(1% 아세트산카민 100mL당 10% 염화철 5mL을 넣어준다)

 

이와 달리 아세트올세인(acetoorcein)용액은 올세인(orcein)은 Rocella tinctoria 과 Lecanora

parella라고 하는 두 종류의 이끼류에서 추출되어졌다. 즉, 지의류에서 추출한 orcinol를 산

화시켜 만든 적색색소이다. 올세인 2g을 끓은 45 % 아세트산 100mL에 넣고 잘 저어 녹인

다음 실온까지 식혀서 여과한다. 실험에서는 아세트산카민 용액으로 염색이 잘 안될 때는

아세트올세인 용액으로 염색하면 잘 볼 수 있다고 한다. 그렇기에 이번 Barrbody 관찰을 더

용이하게 할 수 있도록 하기 위하여 아세트올세인을 사용한 것으로 추측해보았다.

 

 

aceto-orcein을 사용하여 구강세포를 염색한 후 barrbody 관찰을 시작했다. 남성은 어머니

로부터 22개의 상염색체와 X 염색체를, 아버지로부터 22개의 상염색체와 Y 염색체를 각각

물려받아 44개의 상염색체와 성염색체 XY를 가진다. (→ 2n = 44 + XY) 이와 달리 여성은

어머니와 아버지로부터 각각 22개의 상염색체와 X 염색체를 물려받아 44개의 상염색체와

성염색체 XX를 가진다. (→ 2n = 44 + XX) 우리가 여성의 구강세포에서 barrbody를 관찰할

수 있는 이유가 바로 여기서 나타난다.

 

XY와 XX, 여성은 남성보다 하나 더 많은 X를 가지고 있고,

이러한 불균형을 막기위해서 불활성화된 여성의 X염색체가 이번 실험에서 관찰한 barrbody이다.

실험에서는 하나의 barrbody만을 관찰가능하였기에

barrbody의 세밀한 관찰 에서는 어려움을 느꼈지만, barrbody 발견에 큰 의의를 두었다.

 

barrbody는 유전자량보정이라는 현상에 의해서 조절된다.

유전자량보정이란 유전자량에 관계없이 표현효과가 일정하게 조절되는 현상을 뜻한다.

예를 들면 초파리의 수컷은 XY형, 암컷은 XX형으로 X염색체 상의 유전자량은

암컷이 수컷의 2배가 되는데도 같은 표현형을 나타낸다.

이는 전사 수준에서의 제어에 기인한다. 한편 포유류에서는 암컷에서 1개의 X염색체가 불활성화되어 이 현상이 일어난다. 이를 발견자 이름을 따라 X염색체 마구잡이 불활성화, 즉 리용화(lyonization)라고 한다.

 

 

그러나 유전자량보정이 이루어지지않고, 세포 분열 과정에 있어서 염색체에 오류가 발생할

경우 나타나는 현상을 염색체 이상이라고 한다.

염색체란 세포가 분열할 때 나타나는 막대 모양의 구조물로,

모세포의 유전 정보를 딸세포에 전달하는 매우 중요한 기능을 수행한다.

정상적으로라면 염색체가 세포분열 과정에서 바르게 분열이 되어야하는데

체세포분열에서는 복제한 2개의 염색분체가 감수분열에서는 접합한 2개의 상동염색체가

양극으로 분리하지 않고 한쪽의 극으로 이동하는 현상,

즉 염색체의 비분리가 일어나면 염색체가 1개 증가한 세포나 감소한 세포가 생겨서

3염색체개체나 1염색체개체 등 이수체 형성의 원인이 된다.

 

 

이수체에서는 접합한 상동염색체가 규칙적으로 분리하지 않고, 한쪽의 극에 이동하는 경우

나 접합하지않는 상동염색체가 같은 극으로 이동하는 경우가 있어서 비분리형 분리라고 한

다. 염색체 비분리가 일어나면 세포가 비정상적인 수나 구조의 염색체를 가지고 있게 되는

데 이는 크게 염색체 수 이상과 구조이상으로 나눌 수 있다.

 

염색체 수 이상이 아닌 정상적인 체세포는 반수염색체 정자와 난자가 합체되어 2배체(2n)

의 염색체를 갖는다. 이 외의 염색체 수를 갖는 세포는 이상이다. 기본 염색체 수보다 1개

이상 많거나 부족한 수의 염색체를 갖는 것을 이수성이라고 한다. 염색체 수의 이상이 일어

나는 것은 세포분열 이상 때문으로, 핵분열 후에 세포질 분열이 생기지 않아 배수성 세포가

된 결과이다. 염색체가 딸염색체로 분리되어 세포의 양극으로 가는 과정에서, 완전 분리가

이루어지지 않아 2개의 딸염색체가 그대로 한쪽 극으로 가면서 이수성 세포가 만들어진다

 

구조 이상 염색체 일부가 거꾸로 형성된 경우는 역위, 일부만 상실된 경우는 결실, 중복되어

있는 경우는 중복, 동일한 염색체나 다른 염색체와 결합된 경우는 전좌라고 한다. 이러한 구

조 이상이 일어나는 원인으로 염색체 절단과 재결합을 들지만 정설은 아니다.

 

 

9. project

 

 

 

① Barr body가 무엇인지 설명 하세요.

 

Barr body란 간기 시기에 진하게 염색되는 이질염색질 덩어리로 불활성화된 X염색체이다.

포유류에서 수컷은 하나의 X염색체를 가진데 비해, 암컷은 두 개의 X염색체를 갖고 있어

X염색체 위에 있는 유전자가 모두 활성화되었을 때 암컷은 수컷보다 2배나 많은 양의 유전자 산물을 합성하게 된다.

이러한 불균형을 막기 위해 유전자량 보정을 통해 암컷의 X염색체 하나가 불활성화 되는 것이다.

 

② 성염색체 이상 증후군에 대해 조사 해 보세요.

 

1.터너증후군

 

터너증후군(Turner's syndrome)은 작은 키와 사춘기에 성적 발달이 결여되는 것이 특징인

여성의 성염색체 이상 증후군이다.

여성에게 정상적으로 두 개 존재해야 할 X 염색체가 하나가 없거나 불완전할 때 생긴다.

비록 터너 증후군의 정확한 원인은 알려지지 않았지만

연구자들에 의하면 성선세포가 분열(감수분열)하는 동안 돌연변이가 생기면서 이 질환이 발생한다고 여겨지고 있다.

 

사춘기(2차성징) 발달이 안 되거나 미약한 것이 특징이다.

또한 목이 두껍고 짧으며, 머리카락 선이 뒷목의 아랫부분까지 내려와 있고

, 이외에 심장결함, 신장 이상, 여러 가지 신체의 기형들이 나타난다.

특히 골다공증, 2형 당뇨병, 그리고 갑상선 기능 저하증이 잘 생긴다.

발생빈도는 일반적으로 여아 2,500~3,500명당 한명의 비율로 발생하는

비교적 흔하며 대표적인 염색체 이상 질환이다.

 

2.클라인펠터 증후군

 

일반적으로 남자의 염색체는 46,XY이다.

그런데 X염색체가 1개 이상이 더 존재할 때 클라인펠터 증후군이라 한다.

염색체 형태는 47, XXY, 48, XXXY, 46,XY/47,XXY 등 다양하게 나타날 수 있다.

난자나 정자가 생기는 과정 중에 X 염색체가 쌍을 이루었다가 단일 X로 분리되어야 하는데

이 과정에 문제가 생겨 여분의 X 염색체가 더 있는 난자나 정자가 수태에 이용되면 이와 같은 질환이 생긴다.

 

47,XXY가 가장 많아 80~90%를 차지하며, 모자이시즘(46,XY/ 47,XXY)이 10% 정도를 차지한다.

일부는 48,XXXY, 49,XXXXY도 있을 수 있다.

일반적으로 불임, 여성형 유방을 검사하다가 우연히 진단된다.

고환 기능 저하(남성호르몬 분비 저하, 정자 생성 불가능)와 다양한 학습 및 지능 저하가 가장 특징적인 소견이다.

키는 일반적으로 정상이거나 평균보다 약간 크다. 대부분 지능은 정상이지만, 미세한 학습 장애 등이 나타날 수 있다.

50% 정도의 환자에게서는 심장 판막의 이상이 동반되기도 한다.

 

 

Barr body 관찰 실험은 현미경이랑 염색약만 있으면 되기때문에

매우 간단한 실험에 속해서 고등학생 과학 실험, 중학생 과학 실험으로도 추천드립니다

성염색체에 대해 이해 할 수 있고, 더 나아가 성염색체 이상 증후군까지 생각해 볼 수 있는

실험이에요