해파리는 어떻게 순식간에 촉수를 재생할까?

 (The jellyfish Cladonemapacificum exhibits branched tentacles that can robustly regenerate after amputation. Credit: Sosuke Fujita, The University of Tokyo)

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(Resident stem cells (green) and repair-specific proliferative cells (red) contribute to tentacle regeneration in Cladonema. Credit: Sosuke Fujita, The University of Tokyo)

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(At 72 hours after amputation, the regenerating tentacle of Cladonema is fully functional. Credit: Sosuke Fujita, The University of Tokyo)

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불가사리나 플라나리아는 뛰어난 재생 능력으로 잘 알려져 있습니다. 하지만 잘 알려지지 않은 사실 중 하나는 해파리도 탁월한 재생 능력을 지녔다는 것입니다. 해파리의 촉수는 먹이를 잡거나 아니면 그냥 주변과 부딪혀 손상되거나 끊어지는 경우가 많지만, 생각보다 빨리 다시 자라납니다.

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도쿄 대학의 나카지마 유이치로 (Yuichiro Nakajima, Graduate School of Pharmaceutical Sciences at the University of Tokyo)는 작은 해파리의 일종인 칼도네마 Cladonema의 촉수 재생 능력을 연구했습니다. 이들은 촉수가 잘려나가도 2-3일이면 원상 복구할 수 있습니다.

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척추동물 가운데 뛰어난 재생 능력을 지닌 도롱뇽의 경우 잘려나간 다리나 꼬리에서 분화되지 않은 세포 덩어리인 블라스테마 (blastema)가 생성되어 여러 가지 조직으로 분화합니다.

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연구팀은 해파리 역시 상처 회복에 특화된 증식 세포 (repair-specific proliferative cells)와 줄기 세포(Resident stem cells)가 인근의 상피 epithelium에서 나타나 블라스테마를 생성해 사라진 촉수와 손상 조직을 복구하는 것으로 나타났습니다.

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이런 뛰어난 복구 능력은 부드러운 몸을 지닌 해파리가 거친 세상에서 살아남을 수 있는 비결 중 하나일 것입니다. 해파리는 겉보기에 매우 단순하고 원시적인 다세포 동물이지만, 동시에 예상외로 복잡하고 뛰어난 유기체로 과학자들을 매료시키고 있습니다.

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참고

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https://phys.org/news/2023-12-jellyfish-regenerate-functional-tentacles-days.html#google_vignette

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Sosuke Fujita et al, Distinct stem-like cell populations facilitate functional regeneration of the Cladonema medusa tentacle, PLOS Biology (2023). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002435