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수정

Fertilisation
정자와 난자 융합

수정 또는 수정(spring differences)은 생식 수정, 합성 및 첨착이라고도 하며,[1] 생식 세포가 융합하여 접합체를 생성하고 새로운 개별 유기체 또는 자손으로 발달을 시작하는 것을 말합니다.[2] 배우자가 융합되기 전에 일어나는 수정이나 수분과 같은 과정들이 때때로 비공식적으로 수정이라고도 하지만,[3] 이것들은 기술적으로 별개의 과정입니다. 새로운 개체의 수정과 발달의 주기를 성생식이라고 합니다. 배유에서 이중 수정을 하는 동안 반수체 수컷 배우자는 두 개의 반수체 극성 핵과 결합하여 식물 수정 과정에 의해 3배체 1차 배유 핵을 형성합니다.

역사

고대에 아리스토텔레스는 남성과 여성 유체의 융합을 통해 새로운 개체의 형성을 구상했고, 그에 의해 후성유전학이라고 불리는 방식으로 형태와 기능이 점차 출현했습니다.[4]

1784년, Spallanzani는 개구리에서 접합체를 형성하기 위해 암컷의 난자와 수컷의 정자 사이의 상호작용의 필요성을 확립했습니다.[5] 1827년 폰 베어는 처음으로 테리우스 포유류의 알을 관찰했습니다.[4] 독일의 오스카 헤르트위그(Oscar Hertwig, 1876)는 성게의 정자와 난자의 핵융합에 대해 설명했습니다.[5]

진화

수정의 진화는 다 진핵생물에서 유래한 성 생식일부이기 때문감수분열의 기원과 관련이 있습니다. 가지 가설은 감수분열이 유사분열에서 비롯되었다는 것입니다.[6]

식물의 수정

선태식물에서 수정은 아르케고늄 내에서 이루어집니다.이끼유전자 변형을 통해 고세균 내의 수정되지 않은 알이 푸른색을 띠도록 만들어졌습니다.

식물의 수정에 참여하는 생식체는 정자(수컷)와 난자(암컷) 세포입니다. 다양한 식물군은 암수 배우자가 만들어내는 배우자가 모여서 수정되는 방식이 다릅니다. 선태식물익룡 육상 식물에서 정자와 난자의 수정은 고환 내에서 이루어집니다. 종자 식물에서 수컷 배우자 식물은 꽃가루 알갱이 안에서 형성됩니다. 수분이 끝나면 꽃가루 알갱이가 발아하고, 꽃가루 관이 자라 마이크로파일이라는 작은 구멍을 통해 난자를 통과합니다. 정자는 꽃가루에서 꽃가루 관을 통해 난자가 수정되는 난자로 옮겨집니다. 이 피는 식물에서 두 개의 정자 세포가 꽃가루 관에서 방출되고, 두 번째 정자 세포와 난자의 중심 세포가 관여하는 두 번째 수정 사건이 발생하는데, 이는 두 번째 암컷 생식 세포입니다.[7]

꽃가루관증식

운동성이 있는 동물의 정자와 달리 대부분의 종자 식물의 정자는 운동성이 없고 꽃가루 관에 의존하여 정자가 방출되는 배란으로 운반합니다.[8] 꽃가루 관은 난소에 도달하기 전에 낙인을 뚫고 스타일의 세포외 기질을 통해 연장됩니다. 그리고 나서 수용기 근처에서, 그것은 마이크로파일(난소 벽의 구멍)을 통해 배란을 통과하고 꽃가루 관이 배아 주머니로 "터지면서" 정자를 방출합니다.[9] 꽃가루 관의 성장은 암술에서 나오는 화학적 신호에 의존하는 것으로 여겨져 왔지만, 이러한 메커니즘은 1995년까지 잘 알려져 있지 않았습니다. 담배 식물에 대한 연구는 꽃가루 관의 성장을 향상시키는 TTS 단백질이라고 불리는 당단백질 계열을 밝혀냈습니다.[9] 무설탕 꽃가루 발아 배지와 정제된 TTS 단백질이 포함된 배지에서 꽃가루 튜브가 성장했습니다. 그러나 TTS 배지에서 튜브는 무설탕 배지의 3배 속도로 성장했습니다.[9] TTS 단백질은 또한 반 생체 내 수분된 암술의 다양한 위치에 배치되었고 꽃가루 튜브는 즉시 단백질 쪽으로 확장되는 것이 관찰되었습니다. TTS 단백질을 생산할 수 있는 능력이 부족한 형질전환 식물은 꽃가루 관의 성장 속도가 느리고 생식력이 떨어졌습니다.[9]

꽃가루관 파열

Arabidopsis에서 정자를 방출하기 위한 꽃가루 관의 파열은 암컷 배우자의 신호에 의존하는 것으로 나타났습니다. 난포에 존재하는 FER 단백질 키나제라는 특정 단백질은 활성산소종(ROS)이라는 산소의 반응성이 높은 유도체의 생성을 조절합니다. ROS 수준은 배란이 꽃가루 관에 가장 잘 수용되는 꽃 단계에서 가장 높고 발달 시기와 수정 후에 가장 낮은 것으로 GFP를 통해 나타났습니다.[8] 다량의 ROS는 꽃가루 관에 있는 칼슘 이온 채널을 활성화시켜 이러한 채널이 다량의 칼슘 이온을 흡수하게 합니다. 칼슘의 흡수가 증가하면 꽃가루 관이 파열되고 정자가 배란으로 방출됩니다.[8] 식물에 디페닐요오도늄클로라이드(DPI)를 먹인 암술 섭식 분석에서는 애기장대의 ROS 농도를 억제하여 꽃가루 관 파열을 예방했습니다.[8]

꽃이 피는 식물

수정된 후 난소는 부풀어 올라 열매로 발달합니다.[10] 다육종 과일의 경우 각 난포와의 합성에 여러 알의 꽃가루가 필요합니다. 꽃가루 관의 성장은 식물성 세포질에 의해 조절됩니다. 꽃가루관은 여성 조직을 소화시키는 꽃가루관에서 가수분해효소를 분비하고, 꽃가루관이 성장하면서 소화된 조직을 영양 공급원으로 사용합니다. 난소를 향해 꽃가루관이 성장하는 동안, 생성 핵은 분열하여 두 개의 다른 정자 핵(염색체의 반수체 수)[11]을 생성합니다. 따라서 성장하는 꽃가루관은 세 개의 다른 핵, 두 개의 정자와 한 개의 튜브를 포함합니다.[12] 정자는 서로 연결되어 있고 이형성이며, 많은 식물에서 큰 것은 또한 관핵과 연결되어 있고, 서로 연결된 정자와 관핵은 "남성 생식 단위"를 형성합니다.[13]

이중 수정(double militation)은 각 꽃가루 에서 나온 두 의 정자가 배란 안에 있는 암컷 배우자 세포(배낭이라고도 함)에서 두 의 세포를 수정하는 과정입니다. 꽃가루 관이 배우자식물에 들어가면 꽃가루 관 핵이 분해되고 두 정자 세포가 방출되는데, 두 정자 세포 중 하나가 난자 세포를 수정시켜 (마이크로파일 근처의 배우자식물 바닥에서) 이배체(2n) 접합체를 형성합니다. 이것은 수정이 실제로 일어나는 지점입니다; 수분과 수정은 별개의 과정입니다. 다른 정자 세포의 핵은 배우자 세포의 중심에 있는 두 개의 반수체 극성 핵과 융합합니다. 생성된 세포는 3배체(3n)입니다. 이 삼배체 세포는 유사분열을 통해 분열하면서 씨앗 내부에 영양이 풍부한 조직배유를 형성합니다.[7] 배유에 기여하는 두 개의 중심 세포 모핵(극핵)은 알을 낳기도 한 단일 감수분열 생성물로부터 유사분열에 의해 발생합니다. 따라서 삼배체 배유의 유전적 구성에 대한 산모의 기여는 배아의 두 배입니다.

꽃이 피는 식물의 원시 종인 누파르 폴리세팔라(Nuphar polysepala)는 이배체인 배유를 가지고 있는데, 이는 정자가 2개가 아닌 1개의 모핵과 융합된 결과입니다. 이러한 생식 방식은 혈관배아 계통 발생 초기에 7세포/8핵 암컷 배우자식물과 3배체 내배아를 2:1의 모체 대 부계 유전체 비율로 생산하는 중복이 있었던 것으로 생각됩니다.[14]

많은 식물에서 과일의 과육 발달은 수정란의 비율에 비례합니다. 를 들어, 수박을 사용하면 약 천 개의 꽃가루 알갱이가 전달되어 낙인의 세 엽에 골고루 퍼져야 정상적인 크기와 모양의 과일을 만들 수 있습니다.[citation needed]

자가수분 및 교차

교차 또는 교차 수정 및 자체 수정은 서로 다른 이점과 비용을 가진 서로 다른 전략을 나타냅니다. 식물 종의 약 48.7%가 난치성 또는 자기 적합성이 없는 절대 교배종입니다.[15] 또한 자연에서 약 42%의 개화 식물이 혼합 교미 시스템을 보이는 것으로 추정됩니다.[16]

가장 일반적인 혼합 교배 시스템에서 개별 식물은 단일 유형의 꽃을 생산하고 과일은 자가 수정되거나 교배되거나 자손 유형의 혼합물을 포함할 수 있습니다. 교차 수정에서 자가 수정으로의 전환은 식물에서 가장 일반적인 진화적 전환이며 많은 독립 계통에서 반복적으로 발생했습니다.[17] 꽃이 피는 식물의 약 10-15%는 주로 자가 수정됩니다.[17]

수분 매개자나 짝짓기가 드문 상황에서 자가 수정은 번식을 보장하는 이점을 제공합니다.[17] 따라서 자가 수정은 집락화 능력을 향상시킬 수 있습니다. 어떤 종에서는, 자가 수정이 여러 세대에 걸쳐 지속되어 왔습니다. 캡셀라 풍진은 5만 년에서 10만 년 전에 자가 수정이 된 자가 수정 종입니다.[18] 애기장대(Arabidopsis thaliana)는 야생에서 교배율이 0.3% 미만인 주로 자가 수정되는 식물입니다.[19] 연구에 따르면 자가 수정은 A. thaliana에서 약 백만 년 전 또는 그 이상 진화했습니다.[20] 오랫동안 확립된 자가 수정 식물에서 해로운 돌연변이의 은폐와 유전적 가변성의 생성은 드물기 때문에 감수분열 장치를 유지하기 위해 많은 세대에 걸쳐 충분한 이점을 제공하지 못할 것입니다. 결과적으로, 자연에서 자가 수정은 비용이 덜 드는 무생물 형태의 생식으로 대체될 것으로 예상할 수 있습니다. 그러나 오랫동안 확립된 자가 수정 식물에서 번식 형태로서의 감수분열 및 자가 수정의 실제 지속성은 각 세대에서 감수분열에 의해 제공된 생식 세포의 형성 동안 DNA 손상의 효율적인 재조합 복구의 즉각적인 이점과 관련이 있을 수 있습니다.[citation needed]

동물의 수정

수정의 메커니즘은 성게와 쥐에서 광범위하게 연구되었습니다. 연구는 정자와 적절한 난자가 어떻게 서로를 찾는지에 대한 질문과 하나의 정자만이 난자에 들어가 그 내용물을 전달하는지에 대한 질문을 다루고 있습니다. 수정에는 종의 특이성을 보장하는 세 가지 단계가 있습니다.

  1. 주화성
  2. 정자활성화/악성체반응
  3. 정자/계란 유착

내부 대 외부

동물(특히 척추동물)이 내부 수정을 사용하는지 또는 외부 수정을 사용하는지에 대한 고려는 출생 방법에 따라 달라지는 경우가 많습니다. 과 같은 두꺼운 칼슘 껍질이나 두꺼운 가죽 껍질을 가진 알을 낳는 난생동물은 일반적으로 내부 수정을 통해 번식하여 정자가 알의 두껍고 보호적인 3차 층을 통과하지 않고 알을 수정시킵니다. 난생동물생체동물은 또한 내장 수정을 사용합니다. 일부 생물은 앰플렉서스를 통해 번식하지만, 일부 도롱뇽과 마찬가지로 여전히 내부 수정을 사용할 수 있습니다. 내부 수정의 장점은 최소한의 생식기 낭비, 개인의 난자 수정 가능성 증가, 더 긴 난자 보호 기간 및 선택적 수정을 포함합니다. 많은 암컷들은 정자를 장기간 저장할 수 있는 능력을 가지고 있고 자신의 원하는 대로 난자를 수정시킬 수 있습니다.[citation needed]

반면에 3차 막이 얇거나 막이 전혀 없는 알을 낳는 난생동물은 외부 수정 방법을 사용합니다. 그러한 동물들은 더 정확하게 난태성이라고 불릴 수 있습니다.[21] 외부 수정은 접촉을 최소화하고(질병 전염 위험을 감소시키는) 유전적 변이를 증가시킨다는 점에서 유리합니다.

성게

성게 세포에 대한 첨체 반응.

정자는 리간드/수용체 상호작용의 일종인 화학주성을 통해 알을 찾습니다. Resact는 A. punctulata의 젤리 코트에서 정제된 14개의 아미노산 펩타이드로 정자의 이동을 유인합니다.

난자를 찾은 정자는 정자 활성화라는 과정을 거쳐 젤리 코트를 투과합니다. 또 다른 리간드/수용체 상호작용에서 난자의 올리고당 성분이 정자에 수용체를 결합시켜 활성화시켜 첨체 반응을 일으킵니다. 정자의 첨체 소포는 원형질막과 융합하여 방출됩니다. 이 과정에서 정자 표면에 비딘 등 첨체 소포막에 결합된 분자가 노출됩니다. 이 내용물은 젤리 코트와 비텔린 막을 소화합니다. 아크로솜 소포의 방출 에도 액틴의 폭발적인 중합이 있어 아크로솜 과정이라고 불리는 정자의 머리 부분에 얇은 스파이크를 형성합니다.

정자는 비텔린 막에 있는 수용체 사이의 또 다른 리간드 반응을 통해 난자와 결합합니다. 정자 표면 단백질은 EBR1로 확인된 비텔린 막의 수용체에 결합합니다.

정자와 난자의 원형질막의 융합은 아마도 빈딘에 의해 매개됩니다. 접촉 부위에서 융합은 수정 원뿔을 형성합니다.

포유류

포유류는 내부적으로 교배를 통해 수정합니다. 남성이 사정을 한 후, 많은 정자들이 자궁 경부를 통해 자궁의 길이를 가로질러 난소를 만나기 위해 (질에서 수축을 통해) 상부 질로 이동합니다. 수정이 일어나는 경우, 암컷은 대개 수정 전 몇 시간에서 며칠 후까지 이어지는 기간 동안 배란을 합니다. 따라서 대부분의 포유류에서는 사정이 배란 전에 일어나는 것이 그 반대보다 더 일반적입니다.

정자가 전질에 침착되면 수정(즉, 무능력)[clarification needed]이 불가능하고 느린 선형 운동 패턴을 특징으로 합니다. 근육 수축과 결합된 이 운동성은 자궁과 난관으로 정자 수송을 가능하게 합니다.[22] 여성 생식 기관의 미세 환경 내에는 pH 구배가 있어서 질 입구 근처의 pH가 난관(약 8)보다 낮습니다.[23] CatSper라는 정자 특이적 pH에 민감한 칼슘 수송 단백질은 생식기관으로 더 나아가면서 칼슘에 대한 정자 세포 투과성을 증가시킵니다. 세포 내 칼슘 유입은 정자 용량화 및 과활성화에 기여하여 정자가 난모세포에 접근함에 따라 더 폭력적이고 빠른 비선형 운동성 패턴을 유발합니다. 용량화된 정자와 난모세포는 나팔관팽대부에서 만나 상호작용합니다. 유열성, 열성 및 주화성은 정자 이동의 마지막 단계 동안 정자를 난자 쪽으로 유도하는 알려진 메커니즘입니다.[24] 정자는 난관과 팽대부 사이의 ~2°C의 온도 구배에 반응하며(정자 열축 참조),[25] 프로게스테론화학주성 구배는 토끼와 인간 난모세포를 둘러싼 난모세포에서 나오는 신호로 확인되었습니다.[26] 용량화되고 과활성화된 정자는 행동을 변화시키고 난모세포 복합체를 향해 이동함으로써 이러한 구배에 반응합니다. fMLF(formyl Met-Leu-Phe)와 같은 다른 화학주성 신호도 정자를 유도할 수 있습니다.[27]

성게의 비텔린 막 역할과 유사하고 난자를 둘러싸고 있는 세포외 기질의 두꺼운 층인 투명대(zona pellucida)는 정자를 결합시킵니다. 성게와 달리 정자는 첨체 반응 이전에 난자와 결합합니다. Pellucida의 당단백질인 ZP3는 인간의 난자/정자 부착을 담당합니다. 수용체 갈락토실트랜스퍼라제(GalT)는 ZP3의 N-아세틸글루코사민 잔기와 결합하며 정자와의 결합 및 첨체 반응 활성화에 중요합니다. ZP3는 정자/난자 결합에 필요하지는 않지만 충분합니다. 정자 수용체는 난관 분비 단백질에 결합하는 250kD 단백질과 독립적으로 조나에 결합하는 SED1 두 가지가 추가로 존재합니다. 첨체 반응 후, 정자는 노출된 ZP2 수용체를 통해 펠루시다(zona pellucida)에 결합된 상태를 유지하는 것으로 여겨집니다. 이러한 수용체는 쥐에서는 알려지지 않았지만 기니피그에서는 확인되었습니다.[citation needed]

포유류에서 정자가 GalT에 결합하면 첨체 반응이 시작됩니다. 이 과정은 난모세포 주변의 투자물에 있는 히알루론산의 기질을 소화시키는 히알루론산 분해효소를 방출합니다. 또한, 헤파린 유사 글리코사미노글리칸(GAGs)은 첨체 반응을 촉진하는 난모세포 근처에서 방출됩니다.[28] 난모세포 원형질막과 정자 사이의 융합이 뒤따르고 편모에 붙어 있지만 미토콘드리아에는 붙어 있지 않은 정자핵, 전형적인 중심핵, 비정형적인 중심핵이 난모세포 안으로 들어가게 합니다.[29] 단백질 CD9는 아마도 쥐에서 이 융합(결합 상동체)을 매개합니다. 난자는 하나의 정자 세포와 융합하면 스스로 "활성화"되어 세포막을 변화시켜 다른 정자와의 융합을 막습니다. 이 활성화 과정에서 아연 원자가 방출됩니다.[citation needed]

이 과정은 궁극적으로 접합체라고 불리는 이배체 세포의 형성으로 이어집니다. 접합체는 분열하여 배반포를 형성하고 자궁에 들어가면 자궁내막에 이식하여 임신을 시작합니다. 자궁벽이 아닌 배아 이식은 산모를 죽일 수 있는 자궁외 임신을 초래합니다.

토끼와 같은 동물에서 코이투스는 뇌하수체 호르몬인 성선 자극 호르몬의 분비를 자극하여 배란을 유도하며, 이 분비는 임신 가능성을 크게 증가시킵니다.

인간

인간의 수정. 정자와 난자는 수정을 통해 결합하여 자궁벽에 심는 접합체(zygote)를 만들어 9개월 동안 거주합니다.

인간의 수정은 인간의 난자와 정자의 결합으로, 보통 나팔관의 팽대부에서 발생하며, 유전적으로 독특한 유기체가 발달하는 첫 번째 단계인 단일 세포 접합체를 생성하고 [30]배아 발달을 시작합니다. 과학자들은 19세기에 인간 수정의 역학을 발견했습니다.

임신이라는 용어는 일반적으로 "임신을 하는 과정은 수정이나 착상 또는 둘 다"를 의미합니다.[31] 그것의 사용은 일반적으로 낙태 논쟁의 맥락에서 임신의 시작에 대한 의미론적 논쟁의 주제가 됩니다. 수정 후 약 16일 후에 발생하는 배반포는 착상된 배반포가 내배엽, 외배엽, 중배엽의 3개의 생식층을 발달시키고, 아버지의 유전자 코드가 배아의 발달에 완전히 관여하게 되며, 이후 쌍태아는 불가능합니다. 게다가, 이종간 잡종은 배란할 때까지만 생존하고 더 이상 발달하지 못합니다. 그러나 일부 인간 발달 생물학 문헌에서는 개념을 언급하고 있으며 이러한 의학 문헌에서는 착상 후 배아 및 그 주변 막으로 "태아의 산물"을 언급하고 있습니다.[32] 개념이라는 용어는 가변적인 정의와 함축성 때문에 과학 문헌에서 일반적으로 사용되지 않습니다.

곤충들

붉은잎달더(Sympetrum fonscolombii)는 "앞에 있는 수컷"(앞에 있는 수컷)을 날아서 수컷이 다른 수컷과 짝짓기하는 것을 막을 수 있습니다. 알은 한 번에 하나씩 낳으면서 수정됩니다.

오도나타(잠자리담쟁이)와 벌목(개미, 벌, 말벌)을 포함한 다른 그룹의 곤충들은 지연 수정을 수행합니다. 오도나타 중 암컷은 여러 수컷과 짝짓기를 하고, 알이 낳을 때까지 정자를 저장할 수 있습니다. 수컷은 알을 낳는 동안 암컷 위에서 맴돌 수 있는데, 이는 암컷이 다른 수컷과 짝짓기를 하고 정자를 대체하는 것을 막기 위한 것입니다; 검둥이와 같은 일부 집단에서는 수컷이 알을 낳는 동안 계속해서 그의 집게로 암컷을 잡고, 한 쌍은 나란히 날아다닙니다.[33] 사회적 하이메노프테라 중 꿀벌 여왕벌은 짝짓기 비행을 통해서만 짝짓기를 하는데, 짧은 기간은 며칠 동안 지속됩니다; 여왕벌은 8마리 이상의 드론과 짝짓기를 할 수 있습니다. 그리고 나서 그녀는 아마도 5년 혹은 그 이상 동안 그녀의 남은 생애 동안 정자를 저장합니다.[34][35]

균류의 수정

일부 원생생물에서와 마찬가지로 많은 균류(키트리드 제외)에서 수정은 두 단계의 과정입니다. 먼저 두 배우자 세포의 세포질이 융합하여(플라즈마가미라고 함) 여러 개의 핵을 가진 이핵 또는 이핵 세포를 생성합니다. 이 세포는 분열하여 이핵 또는 이핵 균사를 생성할 수 있습니다. 수정의 두 번째 단계는 핵이 융합되어 이배체 접합체를 형성하는 핵분열입니다.

키트리드 균류에서 수정은 동·식물에서와 같이 배우자의 융합과 함께 한 단계로 이루어집니다.

원생생물의 수정

원생동물의 수정

원생동물의 수정 과정에는 다음과 같은 세 가지 유형이 있습니다.[36]

  • 게임도매,
  • 자가혼;[37][38]
  • 가몬토가미

조류의 수정

조류는 일부 육상 식물과 마찬가지로 세대교체를 거칩니다. 일부 조류는 동형이고, 여기서 포자식물(2n)과 배우식물(n)은 형태학적으로 동일합니다. 조류 번식을 우거미라고 설명하면, 수컷과 암컷의 생식은 형태학적으로 다르며, 여기서 암컷은 운동성이 없는 큰 알이 있고, 수컷의 생식은 편모가 균일합니다(운동성). 합성 과정을 통해 이들은 새로운 접합체를 형성하여 포자식물 생성을 다시 재생할 것입니다.

수정과 유전자 재조합

감수분열은 각 부모가 기여하는 유전자를 무작위로 분리하는 결과를 가져옵니다. 각 모체 유기체는 유전자의 일부를 제외하고는 일반적으로 동일합니다. 따라서 배우자는 유전적으로 독특합니다. 수정 시 부모 염색체는 결합합니다. 인간의 경우, (2²)² = 17.6x10 염색체가 아닌 염색체에는 염색체 교차가 없다고 가정하더라도 서로 다른 접합체가 가능합니다. 만약 교차가 한 번 일어난다면, 평균적으로 (4²)² = 309x10 유전적으로 다른 접합체는 각 염색체를 따라 대부분의 지점에서 교차가 일어날 수 있다는 것을 고려하지 않고 모든 커플에 대해 가능합니다. X 및 Y 염색체는 교차 이벤트를[citation needed] 겪지 않으므로 계산에서 제외됩니다. 미토콘드리아 DNA는 모체로부터만 유전됩니다.

정자와 접합체 중심체는

정자가 난자와 융합한 직후, 두 정자 중심은 배아의 첫 번째 중심체미세소관을 형성합니다.[39] 남성의 전핵 근처에서 발견되는 정자 중심체는 접합체 제1중심체를 형성하는 난자 페리센트리올라(Pericentriolar) 물질 단백질을 모집합니다.[40] 이 중심체는 별모양의 미세소관을 핵으로 만들어 별모양의 미세소관을 형성합니다. 미세소관은 난자의 전체 중핵에 걸쳐 있어서, 난자의 전핵이 남성의 전핵에 도달하기 위해 케이블을 사용할 수 있게 해줍니다. 수컷과 암컷의 전핵이 서로 가까워지면서, 하나의 전핵은 전핵 사이의 중간 단계에 위치한 두 개의 전핵으로 갈라집니다. 그런 다음 아스트랄 미세소관을 통한 중심체는 전핵 내부의 유전체를 극성화합니다.[41]

신생아

정상적으로 성적으로 번식하는 유기체는 또한 수정되지 않은 암컷 배우자가 생존 가능한 자손을 생산하는 출산을 통해 번식할 수 있습니다. 이 자손들은 어머니의 클론일 수도 있고, 어떤 경우에는 유전적으로 어머니와 다르지만 그녀의 DNA의 일부만을 물려받습니다. 출산은 많은 식물과 동물들에서 일어나고 난자 세포에 대한 화학적 또는 전기적 자극을 통해 다른 것들에서도 유도될 수 있습니다. 2004년, 고노 도모히로가 이끄는 일본 연구원들은 정상적으로 가능성을 막을 수 있는 특정 단백질을 차단함으로써 두 마리의 난자를 병합하려는 457번의 시도 끝에 성공했고, 그 결과 배아는 정상적으로 쥐로 발달했습니다.[42]

알로가미와 오토가미

교차 수정이라고도 알려진 알로가미는 한 개체의 난자 세포가 다른 개체의 수컷 배우자와 수정되는 것을 말합니다.

자가 수정으로도 알려진 자가 수정은 식물과 편충과 같은 자웅동체 생물에서 발생합니다. 여기서 하나의 개별 퓨즈에서 두 개의 게임이 발생합니다.

양성 생식의 다른 변종

비교적 특이한 형태의 번식은 다음과 같습니다.[43][44]

임신 생성: 정자는 수정이나 합성 없이 난자가 발달하도록 자극합니다. 정자는 난자에 들어갈 수 있습니다.

하이브리드 생성: 하나의 유전체를 제거하여 반수체 알을 생산합니다.

개암 감수분열: (때로는 "영구적인 홀수 배수체"라고 불리기도 함) 하나의 유전체는 멘델식으로 전달되고, 다른 유전체는 클론식으로 전달됩니다.

교차 비료화의 이점

교차 수정의 주요 이점은 일반적으로 근친 우울증을 피하는 것으로 생각됩니다. 찰스 다윈(Charles Darwin)은 1876년 저서 '채소 왕국교차와 자기 수정의 영향'(466-467쪽)에서 다음과 같은 방법으로 그의 연구 결과를 요약했습니다.[45]

"특히 그들의 자손들이 매우 다른 조건들을 겪었을 경우, 두 개의 별개의 개체들의 결합으로부터 얻은 자손들은 같은 부모들 중 한 명의 자가 수정된 자손들보다 키, 몸무게, 헌법적 활력, 그리고 출산력에 있어서 엄청난 이점이 있다는 것이 현재의 분량에서 보여지고 있습니다. 그리고 이 사실은 성적 요소의 발달, 즉 남녀의 발생을 설명하기에 충분히 충분합니다."

또한, 일부 [46]사람들은 자연에서 아웃-교배의 장기적인 이점은 적응 또는 멸종 회피를 촉진하는 유전적 가변성 증가라고 생각합니다(유전적 가변성 참조).

참고 항목

참고문헌

  1. ^ "impregnation". Oxford Advanced Learner's Dictionary.
  2. ^ Siu, Karen K.; Serrão, Vitor Hugo B.; Ziyyat, Ahmed; Lee, Jeffrey E. (2021). "The cell biology of fertilization: Gamete attachment and fusion". Journal of Cell Biology. 220 (10). doi:10.1083/jcb.202102146. PMC 8406655. PMID 34459848. Retrieved 2023-01-14.
  3. ^ "Fertilization". Merriam-Webster. Retrieved July 10, 2018.
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