본 연구는 물윗수염박쥐(Myotis daubentonii ussuriensisi)의 정자 미세구조적 특징을 알아보기 위하여 투과전자현미경(TEM)으로 관찰한 결과는 다음과 같다. 물윗수염박쥐 정자두부의 길이는 $4.5{\mu}m$, 폭은 $2.0{\mu}m$이었으며, 핵은 그 중 $4.3{\mu}m$로 정자두부의 대부분을 차지하고 있었으며, 핵의 후방부에서 전방부쪽으로 갈수록 폭이 가늘어지며 두부의 전체적인 모양은 탄환형(bull-shaped)을 취하고 있었다. 또한, 핵과첨체는 Apical body에 의해 분리되어져 있었다. 정자경부는 basal plate, capitulum, segmented columns으로 구성되어져 있었다. 12~14개의 가는띠로 구성된 Segmented columns들의 밑부분은 중편부의 외측섬유와 연결되어져 있었다. 중편부의 미토콘드리아 초들은 나선상으로 배열되어져 있었으며, 그 수는 57개이었다. Satellite fibers는 외측섬유들 사이에 불규칙하게 관찰되어 졌으며, 중편부를 제외하고 다른 부분에서는 관찰되지 않았다. 중편부의 외측섬유는 1, 5, 6, 9번이 다른 것보다 크며, 꼬리의 축사구조는 전형적인 9+2구조이었으며, 미부의 미세소관들은 불규칙하게 배열되어져 있었다.
본 연구는 물윗수염박쥐(Myotis daubentonii ussuriensisi)의 정자 미세구조적 특징을 알아보기 위하여 투과전자현미경(TEM)으로 관찰한 결과는 다음과 같다. 물윗수염박쥐 정자두부의 길이는 $4.5{\mu}m$, 폭은 $2.0{\mu}m$이었으며, 핵은 그 중 $4.3{\mu}m$로 정자두부의 대부분을 차지하고 있었으며, 핵의 후방부에서 전방부쪽으로 갈수록 폭이 가늘어지며 두부의 전체적인 모양은 탄환형(bull-shaped)을 취하고 있었다. 또한, 핵과 첨체는 Apical body에 의해 분리되어져 있었다. 정자경부는 basal plate, capitulum, segmented columns으로 구성되어져 있었다. 12~14개의 가는띠로 구성된 Segmented columns들의 밑부분은 중편부의 외측섬유와 연결되어져 있었다. 중편부의 미토콘드리아 초들은 나선상으로 배열되어져 있었으며, 그 수는 57개이었다. Satellite fibers는 외측섬유들 사이에 불규칙하게 관찰되어 졌으며, 중편부를 제외하고 다른 부분에서는 관찰되지 않았다. 중편부의 외측섬유는 1, 5, 6, 9번이 다른 것보다 크며, 꼬리의 축사구조는 전형적인 9+2구조이었으며, 미부의 미세소관들은 불규칙하게 배열되어져 있었다.
The fine structures of the sperm morphology in the Myotis daubentonii ussuriensis were observed by transmission electron microscope. The results showed that the sperm head revealed bullet shaped, the width was showed a slender more than toward the posterior region to anterior region of nucleus. The ...
The fine structures of the sperm morphology in the Myotis daubentonii ussuriensis were observed by transmission electron microscope. The results showed that the sperm head revealed bullet shaped, the width was showed a slender more than toward the posterior region to anterior region of nucleus. The sperm head was about $4.5{\mu}m$ in length, being about $2.0{\mu}m$ in width. The nuclear length was $4.3{\mu}m$, occupied most of the sperm head. The nucleus and acrosome were separated by the apical body. The neck region was composed the basal plate, capitulum and segmented columns. The segmented columns were about 12 to 14 in number and connected with the outer dense fibers of the middle piece. The mitochondria sheath were arranged like the thread of a screw, and the total number of mitochondrial gyres were 57. The satellite fibers were observed irregularly among the outer dense fibers in the middle piece. Except the middle piece they are not observed in the principal and end pieces of the tail. In general, the tail show axoneme composed of a 9+2 microtubular pattern, and microtubules of the end piece were arranged irregularly.
The fine structures of the sperm morphology in the Myotis daubentonii ussuriensis were observed by transmission electron microscope. The results showed that the sperm head revealed bullet shaped, the width was showed a slender more than toward the posterior region to anterior region of nucleus. The sperm head was about $4.5{\mu}m$ in length, being about $2.0{\mu}m$ in width. The nuclear length was $4.3{\mu}m$, occupied most of the sperm head. The nucleus and acrosome were separated by the apical body. The neck region was composed the basal plate, capitulum and segmented columns. The segmented columns were about 12 to 14 in number and connected with the outer dense fibers of the middle piece. The mitochondria sheath were arranged like the thread of a screw, and the total number of mitochondrial gyres were 57. The satellite fibers were observed irregularly among the outer dense fibers in the middle piece. Except the middle piece they are not observed in the principal and end pieces of the tail. In general, the tail show axoneme composed of a 9+2 microtubular pattern, and microtubules of the end piece were arranged irregularly.
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문제 정의
따라서, 본 연구에서는 투과전자현미경을 통하여 물윗수 염박쥐 정자의 형태적 특징을 알아보고, 다른 박쥐류와 어떠한 차이점이 있는지 알아보고자 본 연구를 실시하였다.
가설 설정
4)으로 10분 간격으로 2~3회 수세하였다. 수세가 끝난 조직편들은 1.33%-OsO4 수용액에 두 시간 후고정하였다. 고정이 끝난 조직편들은 동일한 완충용액으로 2~3회 세척한 다음 알콜 농도 상승 순(65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100%)으로 탈수한 뒤 Epon 812 혼합액으로 포매하여 굳혔다.
제안 방법
33%-OsO4 수용액에 두 시간 후고정하였다. 고정이 끝난 조직편들은 동일한 완충용액으로 2~3회 세척한 다음 알콜 농도 상승 순(65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100%)으로 탈수한 뒤 Epon 812 혼합액으로 포매하여 굳혔다. 포매가 끝난 조직들은 utramicrotome(MT-6000; Sorvall, Dupont)을 사용하여 60~90 nm 두께의 초박절편을 만들어 Uranyl acetate 용액과 lead citrate용액으로 이중 염색한 다음 투과전자현미경(TEM, H-600, Hitachi)으로 관찰하였다.
고정이 끝난 조직편들은 동일한 완충용액으로 2~3회 세척한 다음 알콜 농도 상승 순(65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100%)으로 탈수한 뒤 Epon 812 혼합액으로 포매하여 굳혔다. 포매가 끝난 조직들은 utramicrotome(MT-6000; Sorvall, Dupont)을 사용하여 60~90 nm 두께의 초박절편을 만들어 Uranyl acetate 용액과 lead citrate용액으로 이중 염색한 다음 투과전자현미경(TEM, H-600, Hitachi)으로 관찰하였다.
대상 데이터
본 연구에 사용된 재료는 경북 영덕지역의 폐광동굴에 서식하는 물윗수염박쥐 (Myotis daubentonii ussuriensis)에 사용하였으며, 이들 박쥐들은 채집 즉시 실험실로 운반한 다음 에테르로 마취하여 부정소의 미부를 적출하였다. 적출된 조직은 3%-glutraldehyde (4℃ Millonig’s buffer, PH 7.
성능/효과
, 1999) 그리고 본 연구종인 물윗수염박쥐는 57개로서 가장 적은 수치를 보였다. 관박쥐의 미토콘드리아 수는 다른 종에 비해 많은 반면에 외부생식기는 다른 종에 비해 짧은 것으로 보아 정자꼬리의 미토콘드리아와 외부생식기 길이와의 상관성이 있는 것으로 여겨진다. 이처럼 정자두부의 모양뿐 아니라 정자꼬리의 길이와 그 부속기관들의 구조적 역할이 정자 운동에 많은 영향을 미칠 것이라고 여겨지는 바, 탄환형의 정자 두부는 아마도 암컷 생식도관내에서 정자두부에 마찰을 줄여 정자가 빠르게 나아가는데 도움을 줄 것이라 사료된다.
본 연구에서 중편부의 외측섬유 사이사이에 Satellite fiber가 관찰되었는데(Fig. 5), 이는 큰발윗수염 박쥐, 관박쥐에서도 동일한 결과를 나타내었으며, 일부 땃쥐과(Soricidae)와 두더지과 (Talpidae)에서도 Satellite fiber가 관찰되었는데(Mori, 1994), 이와 같이 유연관계가 먼 종에서도 관찰된 반면에 오히려 긴가락박쥐와 검은큰집박쥐에서는 관찰되지 않았다. 이것으로 미루어 보아, Satellite fiber는 종간에는 큰 연관성이 없는 것으로 여겨진다.
본 연구에서 축사의 구조는 9+2 system이며, 다른 박쥐에 서도 동일한 결과를 보임을 알 수가 있었다(Fig. 5).
이처럼 정자두부의 모양뿐 아니라 정자꼬리의 길이와 그 부속기관들의 구조적 역할이 정자 운동에 많은 영향을 미칠 것이라고 여겨지는 바, 탄환형의 정자 두부는 아마도 암컷 생식도관내에서 정자두부에 마찰을 줄여 정자가 빠르게 나아가는데 도움을 줄 것이라 사료된다. 본 연구종인 물윗수염박쥐는 정자저장형에 속하는 종으로서 미토콘드리아의 수는 오히려 지연착상형에 속하는 긴가락박쥐에 더 가까웠다. 이러한 차이는 암 · 수의 생식 유형에 따른 차이로 여겨지며, 특히 박쥐정자의 외부생식기의 길이와의 정자꼬리의 미토콘드리아의 상관성을 고려해 볼 때, 이는 일본산 관박쥐의 외부생식기의 길이는 물윗수염박쥐를 비롯한 다른 종의 박쥐종보다 훨씬 굵고 짧으며, 미토콘드리아의 수는 많은 반면에 물윗수염박쥐를 비롯한 다른종의 박쥐는 외부생식기의 길이가 가늘고 길며 미톤콘드리아수는 오히려 적다.
이와 같이 속(Genus) Level에서는 두부의 모양과 정자두부의 길이에 대한 상대적인 핵의 점유율 등에서 많은 차이를 나타내었다. 특히 본 연구종인 물윗수염박쥐는 이들 세 종의 정자들과 비교해 볼 때, 긴날개박쥐를 제외하고는 정자두부의 길이가 가장 짧았다.
후속연구
그러나 본 연구에서는 acromosome cap과 acromosome collar의 영역이 뚜렷하게 구분되어 있지는 않았는데, 이는 SEM을 통해 관찰한다면 정확한 결과를알 수가 있으리라 여겨진다.
9이 다른 것보다 더 크다. 이상에서 살펴본 바와 같이 물윗수염박쥐의 정자두부의 모양과 크기 및 꼬리의 길이와 그 구조물의 특징인 요소는 종간의 유연 관계와 정자의 진화방향을 모색하는 데 도움을 제공하리라 여겨진다.
관박쥐의 미토콘드리아 수는 다른 종에 비해 많은 반면에 외부생식기는 다른 종에 비해 짧은 것으로 보아 정자꼬리의 미토콘드리아와 외부생식기 길이와의 상관성이 있는 것으로 여겨진다. 이처럼 정자두부의 모양뿐 아니라 정자꼬리의 길이와 그 부속기관들의 구조적 역할이 정자 운동에 많은 영향을 미칠 것이라고 여겨지는 바, 탄환형의 정자 두부는 아마도 암컷 생식도관내에서 정자두부에 마찰을 줄여 정자가 빠르게 나아가는데 도움을 줄 것이라 사료된다. 본 연구종인 물윗수염박쥐는 정자저장형에 속하는 종으로서 미토콘드리아의 수는 오히려 지연착상형에 속하는 긴가락박쥐에 더 가까웠다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
정자머리의 묘사는 어떠한가?
정자머리는(두부)는 핵의 후방부위에서 전방부위 쪽으로 갈수록 폭이 가늘어지며, 전체적인 두부의 모양은 탄환형 (bull-shaped)의 형태를 취하고 있었다(Figs. 1, 3).
포유동물의 정자 형태는 어떠한가?
포유동물의 정자 형태는 저마다 많은 차이를 보이는데, 그중 정자두부의 모양이 탄환형(Myotis macrodactylus: Lee, 2003; Rhinolophus ferrumequinum korai: Kim et al., 1999), 주걱형(Miniopterus schreibersi fuliginosus: Kim et al., 1999), 타원형(Macaca mulatta, M. nemestrina: Zmboni & Stefanini, 1970), 갈고리형(Golden hamster: Yanagimachi & Noda, 1970; Niviventer rapit, Niviventer bukit, Maxomys whiteheadi, M. surifer, M. inas, Chiropodomys gliroides, Hapalomys longicaudatus, Bandicota bengalensis, Lenothrix canus: Breed & Yung, 1986), 낫꼴형(Rattus exulans, Rattus tiomanicus, Sundamys muelleri, Berylmys bowersii, Leopoldamys sabanus, Leopoldamys edwardsi: Breed & Yung, 1986) 등 여러 가지 형태적 차이를 보인다. 또한 하등 척추동물의 정자와 고등 척추동물의 정자 형질을 비교해 보면 고등 척추동물 정자의 형질중 일부는 하등 척추동물 정자의 형질을 가지고 있기도 하는데 이는 체내수정, 체외수정을 하는 생물종의 관계와 그들의 유연관계를 이끌어 내는데 중요한 역할을 한다고 사료된다.
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