우리나라 서해안에서 채집된 서해낙지(Octopus minor)의 정자 완성과정을 전자현미경을 통해 관찰한 결과 다음과 같았다. 서해낙지의 정자 완성 과정은 초기 중기 후기 정세포 그리고 성숙정자 등 4단계로 나눌 수 있었다. 초기 정세포는 구형의 세포로서 전자밀도가 낮아 밝게 보였으며 핵의 상단부 골지체로부터 형성된 첨체는 전자밀도가 높아서 어둡게 관찰되었다. 핵의 하단 근위 중심소체에서 유도된 것으로 보이는 extra-nuclear rod(enr)는 처음에는 구형에서 타원형으로 변모되면서 핵의 상단부위까지 신장되었으며, 원위중심소체로부터는 축삭이 형성되는 모습도 관찰되었다. 핵막 주위에서 많은 수의 미세소관으로 형성된 만췌트(manchette)도 관찰되었다. 중기 정세포는 핵내 염색질이 가는 실모양으로 응축 되었고, 이 시기에서도 만췌트가 핵막의 주위에서 관찰되었다. 특히 구형의 첨체는 긴 타원형으로 변모되면서 많은 수의 가로무늬를 형성하였고 전자밀도는 중등도로 나타났다. 후기 정세포는 핵내 염색질이 굵고 짧게 응축되었고, 중편에서는 미토콘드리아가 축삭을 감싸고 있는 mitochondrial sleeve를 형성하였다. 축삭은 전형적인 9+2 구조를 보였으며 축삭 주위에서는 9개의 금은 섬유(coarse fibres)도 관찰되었다. 성숙정자의 첨체 내강에서도 가로무늬가 관찰되었는데 특이하게도 가로무늬 사이에서 일정한 간격의 돌기물들이 관찰되었다. 성숙정자의 전체 길이는 약 $390{\mu}m$였으며 첨체는 나선형으로 꼬여 있었으나 머리부위는 꼬여 있지 않고 바나나 모양으로 약간 휘어져 있었다. 또한 정자의 중편에는 $11\sim12$개의 미토콘드리아가 굵은 섬유들을 둘러싸고 있었으며, 이 금은 섬유들은 꼬리의 주편 (main piece)까지만 연결되고 단편 (end piece)에서는 9+2구조의 축삭만이 관찰되었다.
우리나라 서해안에서 채집된 서해낙지(Octopus minor)의 정자 완성과정을 전자현미경을 통해 관찰한 결과 다음과 같았다. 서해낙지의 정자 완성 과정은 초기 중기 후기 정세포 그리고 성숙정자 등 4단계로 나눌 수 있었다. 초기 정세포는 구형의 세포로서 전자밀도가 낮아 밝게 보였으며 핵의 상단부 골지체로부터 형성된 첨체는 전자밀도가 높아서 어둡게 관찰되었다. 핵의 하단 근위 중심소체에서 유도된 것으로 보이는 extra-nuclear rod(enr)는 처음에는 구형에서 타원형으로 변모되면서 핵의 상단부위까지 신장되었으며, 원위중심소체로부터는 축삭이 형성되는 모습도 관찰되었다. 핵막 주위에서 많은 수의 미세소관으로 형성된 만췌트(manchette)도 관찰되었다. 중기 정세포는 핵내 염색질이 가는 실모양으로 응축 되었고, 이 시기에서도 만췌트가 핵막의 주위에서 관찰되었다. 특히 구형의 첨체는 긴 타원형으로 변모되면서 많은 수의 가로무늬를 형성하였고 전자밀도는 중등도로 나타났다. 후기 정세포는 핵내 염색질이 굵고 짧게 응축되었고, 중편에서는 미토콘드리아가 축삭을 감싸고 있는 mitochondrial sleeve를 형성하였다. 축삭은 전형적인 9+2 구조를 보였으며 축삭 주위에서는 9개의 금은 섬유(coarse fibres)도 관찰되었다. 성숙정자의 첨체 내강에서도 가로무늬가 관찰되었는데 특이하게도 가로무늬 사이에서 일정한 간격의 돌기물들이 관찰되었다. 성숙정자의 전체 길이는 약 $390{\mu}m$였으며 첨체는 나선형으로 꼬여 있었으나 머리부위는 꼬여 있지 않고 바나나 모양으로 약간 휘어져 있었다. 또한 정자의 중편에는 $11\sim12$개의 미토콘드리아가 굵은 섬유들을 둘러싸고 있었으며, 이 금은 섬유들은 꼬리의 주편 (main piece)까지만 연결되고 단편 (end piece)에서는 9+2구조의 축삭만이 관찰되었다.
The spermiogenesis of a Korean octopus, Octopus minor, inhabiting western of Korea Sea was observed by electron microscopy . The obtained results are as follows: The spermiogenesis of Octopus miner proceeds through four stages; early- , mid- , and late-spermatid, and mature sperm. An early spermatid...
The spermiogenesis of a Korean octopus, Octopus minor, inhabiting western of Korea Sea was observed by electron microscopy . The obtained results are as follows: The spermiogenesis of Octopus miner proceeds through four stages; early- , mid- , and late-spermatid, and mature sperm. An early spermatid is a spherical cell looking light due to the low electron density. The acrosome formed from Golgi complex of the upper nucleus looks dark due to the high electron density. The extra-nuclear rod (enr) stemming from proximal centriole is transformed from round shape into oval shape, elongating to the upper nucleus. In our observation, the axoneme was being formed from distal centriole, and the manchette composed of a number of microtubules is also found around nuclear membrane. In a mid-spermatid, chromatins in the nucleus contract shaping fine threads, and the manchette is also observed around nuclear membrane. Especially, the spherical acrosome is transformed into long oval one which is tinged with a number of horizontal stripes and has the middle electron density. In a late-spermatid, chromatins in the nucleus contract thick and short. Furthermore, the mitochondrial sleeve, in which the axoneme is surrounded with mitochondria, is observed at middle piece. The axoneme has a typical structure of 9+2 and around it, 9 coarse fibers are observed. Also in the acrosome cavity of mature sperm, horizontal striation is found. However, regularly spaced processes are peculiarly observed in there. A sperm is about 390 fm long, whose head is bent a little like a banana while the acrosome region is helical. In the middle piece of sperm, $11\sim12$ mitochondria are surrounding coarse fibers that reach the main piece of tail, while nothing but 9+2 structured axoneme is found in the end piece.
The spermiogenesis of a Korean octopus, Octopus minor, inhabiting western of Korea Sea was observed by electron microscopy . The obtained results are as follows: The spermiogenesis of Octopus miner proceeds through four stages; early- , mid- , and late-spermatid, and mature sperm. An early spermatid is a spherical cell looking light due to the low electron density. The acrosome formed from Golgi complex of the upper nucleus looks dark due to the high electron density. The extra-nuclear rod (enr) stemming from proximal centriole is transformed from round shape into oval shape, elongating to the upper nucleus. In our observation, the axoneme was being formed from distal centriole, and the manchette composed of a number of microtubules is also found around nuclear membrane. In a mid-spermatid, chromatins in the nucleus contract shaping fine threads, and the manchette is also observed around nuclear membrane. Especially, the spherical acrosome is transformed into long oval one which is tinged with a number of horizontal stripes and has the middle electron density. In a late-spermatid, chromatins in the nucleus contract thick and short. Furthermore, the mitochondrial sleeve, in which the axoneme is surrounded with mitochondria, is observed at middle piece. The axoneme has a typical structure of 9+2 and around it, 9 coarse fibers are observed. Also in the acrosome cavity of mature sperm, horizontal striation is found. However, regularly spaced processes are peculiarly observed in there. A sperm is about 390 fm long, whose head is bent a little like a banana while the acrosome region is helical. In the middle piece of sperm, $11\sim12$ mitochondria are surrounding coarse fibers that reach the main piece of tail, while nothing but 9+2 structured axoneme is found in the end piece.
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문제 정의
이와 같이 Cephalopoda의 정자형성과정은 종에 따라 그 형태가 매우 다양하게 나타난 바 있어, 본 연구에서는 지금까지 연구가 미진했던 한국 서해안 서해낙지(Octopus minor)를 재료로 하여 이들의 정자완성과정을 전자 현미경을 통하여 관찰하였기에 이를 보고하고자 한다.
제안 방법
Epon블럭은 LKB-V ultramicrotome^ 사용하여 1 pan 두께의 박절편을 만들고 이를 methylene blue로 단일염색을 한 후 광학현미경하에서 정확한 부위를 확인하고, 초박절편을 만들었다. 초박절편은 uranyl acetate와 lead citrate로 이중염색을 하고, Hitachi H—600 투과전자현미경 (75kV)으로 관찰하였다.
서해낙지를 30% ethyl alcohol로 마취시킨 다음 개복하고 정소를 적출하였다. 정소는 실험에 사용할 수 있도록 적당한 크기로 잘라낸 다음, 2.
정소를 적출하였다. 정소는 실험에 사용할 수 있도록 적당한 크기로 잘라낸 다음, 2.5% parafor maldehyde-3% glutaraldehyde로 1시간 30분 전고정하고, 이어 OSO4로 2시간 후고정 하였다. 고정이 끝난재료는 0.
초박절편을 만들었다. 초박절편은 uranyl acetate와 lead citrate로 이중염색을 하고, Hitachi H—600 투과전자현미경 (75kV)으로 관찰하였다.
대상 데이터
2000년 9월부터 한국의 서해안에서 서해낙지 (Octopus minor)를 채집하여 실험실로 옮긴 다음 실험재료로 사용하였다.
성능/효과
밀집되어 있었다. 골지체로부터 유도된 것으로 보이는 첨체는 모양이 불규칙 (직경 1.9 x1.2 11)했으며 핵의 상단부 핵막에 근접해 있었고 전자밀도는 높게 나타났다.
일치한다. 그러나 enr이 이들은 성숙정자로 변태하면서 전자밀도가 점차 높아져 결국 치밀전(dense plug)를 형성하는 것은, Healy (1989)의 연구 결과와 일치하였으나, enr이 핵의 상단부 1/3 지점까지 신장된다고 한데 비해, 본 연구에서는 핵의 상단부 0.15 pim까지 신장된 바 있어 약간 다른 결과를 보였다. enr의 기능은 현재까지 잘 알려져 있지 않으나 핵의 내강에 위치하고 있어 이들이 핵의 응축 과정에 관여하고 핵을 단단하게 유지하는 기능을 소지하는 것으로 사료된다.
본 실험에서도 축삭이 전형적인 9+2형으로 미세소관 주위를 9개의 굵은 섬유들이 둘러싸고 있어 동일한 결과를 보였다. 또한 정자의 주편에서도 9개의 굵은 섬유가 축삭을 둘러싸고 있고, 단편에서는 굵은 섬유가 관찰되지 않아 Maxwell(1975) 결과와 일치하였으나 특이하게도 주편의 굵은섬유 주위에 전자밀도가 높은 물질들이 밀집되어 있어 이들이 글리코겐 입자인지는 좀더 심도 있는 연구를 통해서 확인해야 할 것으로 사료된다.
17). 이어,중편 종단면에서도 12개의 미토콘드리아가 굵은 섬유와 축삭을 둘러싸고 있는 모습이 관찰되었는데, 이들 미토콘드리아(직경 0.1(im) 내강에는 변형된 약간의 크리스 테가 관찰될 뿐, 전자밀도는 낮아서 밝게 보였다 (Figs. 16, 19).
후속연구
결과를 보였다. 또한 정자의 주편에서도 9개의 굵은 섬유가 축삭을 둘러싸고 있고, 단편에서는 굵은 섬유가 관찰되지 않아 Maxwell(1975) 결과와 일치하였으나 특이하게도 주편의 굵은섬유 주위에 전자밀도가 높은 물질들이 밀집되어 있어 이들이 글리코겐 입자인지는 좀더 심도 있는 연구를 통해서 확인해야 할 것으로 사료된다.
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