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세포 주기의 특징은 무엇인가? (<종양생물학의 원리>, 21)

여러 가지 이유로 인해 암세포의 기괴한 증식이유가 밝혀졌다. 정착 비의존성 증식, 비정상적 유전자 결합 등등. 그러나 가장 중요한 원인은 세포분열을 조절하는 성장 신호체계 이상으로 인해 암세포의 증식이 이루어지는 것으로 밝혀졌다. 암세포는 정상세포와는 다르게 규칙적이고 상호 소통하는 신호체계를 무시하고 일방적인 성장을 통해 마구잡이식 분열을 한다. “세포가 적당한 성장인자에 의해 자극되지 않는 한 일반적으로 세포는 분열하지 않는다. 그러나 이러한 통제는 다수의 메커니즘에 의해 암세포에서는 기만되어 성장인자가 없는 상태에서조차 분열할 수 있는 일정한 신호를 만들어낸다.” (21) 세포도 성장인자의 신호를 받지 않거나, 무시하고 제멋대로 분열하게 되면 암세포가 된다. 분열하는 세포에서 핵의 DNA는 복제되어야 하고 2개의 새로운 세포가 각각 한 쌍의 완벽한 유전정보를 확실히 받을 수 있도록 분포되어야 한다. 이러한 일을 준비하고 수행하기 위해 세포는 간기라고 불리는 G1기, S기, G2기 그리고 분열기라고 불리는 M 기를 거친다. 이들 4개의 상들을 종합하여 세포주기(cell cycle)라 한다. 여러 동영상을 보면서 정리해보니, 세포주기는 수능시험에 많이 출제되는 내용 중에 하나라고 한다. G1기 다음 단계는 무엇인가? 정답은 G2기가 아니라 S기이다. Gl, S 그리고 G2 기는 총체적으로 간기(interphase)로서 간주된다. 간기는 세포의 성장을 위해 필요한 기간이다. 분열기인 M기는 염색사에서 염색체로 변한다는 것이 특징이 있는데, 핵분열 또는 유사분열(mitosis), 세포질(cytoplasm)의 분리 또는 세포질분열(cytokinesis)로 이루어진다. 하나의 세포가 만들어지기까지 통과해야 하는 제한점이 다섯 군데 설치되어 있다. G1기에서 S기로 넘어가는 사이에 세포의 성장 신호전달의 확인과 DNA 손상 검사, G2기에서 M기로 넘어가는 제한점에서는 DNA 복제 감시와 손상확인이 다시한번 검사된다. 이때 세포의 성장이 제대로 이루어지지 않은 세포는 G0기로 다시 돌아가서 몇 일 혹은 몇 년을 준비해야한다.

이때 세포주기를 멈추게 하는 RB와 P53의 특징도 눈여겨 볼 만하다. RB 유전자는 성장인자가 없는 상태에서 세포증식을 억제하며, 결합이 있거나 손상이 있는 세포는 P53(T53)이라는 유전자에 의해 수선이 이루어진다. 종종 P53 단백질을 ‘유전체의 보호자’라고 부른다. DNA 손상으로 인해 발생할 수 있는 치명적 효과로부터 세포를 보호하는 기능이 주요한 역할이기 때문이다. 이때 손상된 세포가 회복 불가능하다고 판단되는 세포에게는 P53은 아폽토시스에 의한 세포사멸을 촉진시킨다. G1, S, G2기인 간기는 전형적인 세포주기의 95% 정도를 차지하는 반면 실제적인 세포분열의 과정은 단지 5% 밖에 차지하지 않는다. 제대로 된 성장이 이루어지려면 오랜 시간과 상징적 거세의 과정이 필요하듯이 작은 세포하나도 다섯 번의 관문과 확인의 확인을 통한 확신 하에서 만들어지는 것이다. 만약 이러한 경로가 무시되었을 때 암세포가 된다. “영양소의 고갈과 같은 극도로 불리한 상황에서, 암세포는 제한점에서 성장을 정지하기보다는 세포주기의 아무단계에서 제멋대로 죽는다. 제한점 조절 능력의 결함 외에, 암세포는 DNA 손상과 같은 내부 문제에 대해 세포주기를 정지시킴으로써 작용하는 감시 경로에서 빈번히 결함을 보인다. 정상 세포의 경우 세포주기가 정지하는 조건하에서, 암세포는 제한점 조절 기능의 손실과 더불어 감시경로의 손상으로 인해 계속해서 분열한다.”(25)

삶의 목표가 흔들릴 때마다 죽음충동에 쉽게 함몰되어 무분별한 행동을 해대던 나였기에 조직 안에서 암세포가 될 확률이 높았다는 생각이 든다. 회개 할 것이 많이 떠올라 참 괴로운 한주다. 제한점, 금기, 법칙은 아버지 대상과의 관계를 통해 배운다. 북클럽 훈련 안에는 제한점을 거쳐서 성장시키는 아버지의 금기가 있었다. 그 누구도 쉽게 통과할 수가 없다. 아! 뜨거워하면서 팔짝팔짝 뛰지만, 이 안에는 영혼을 살리는 세포들이 생성되는 곳임을 믿는다.