세포과학의 진수

줄기세포는 스스로 분열할 수 있고 다양한 세포로 분화할 수 있는 능력을 가진 세포로, 현대 생명과학과 재생의학의 중심에 서 있다. 줄기세포는 크게 배아줄기세포, 성체줄기세포, 그리고 유도만능줄기세포(iPSC)로 구분되며, 각각의 줄기세포는 분화 능력과 활용 범위에서 차이를 보인다. 배아줄기세포는 거의 모든 세포로 분화할 수 있는 전능성을 지니지만 윤리적 논란이 존재하고, 성체줄기세포는 체내 조직의 유지 및 복구에 관여하며 임상적으로 안전성이 높다. 최근에는 성체세포를 재프로그래밍하여 만든 유도만능줄기세포가 각광받으며, 맞춤형 세포 치료와 질병 모델링 연구에 폭넓게 활용되고 있다. 줄기세포의 연구와 응용은 난치병 치료, 인공장기 개발, 노화 억제 등 인류의 삶을 혁신적으로 바꿀 잠재력을 지니고 있다.줄기세..

세포골격은 세포 내부에 존재하는 단백질 섬유의 복잡한 네트워크로, 세포 형태를 유지하고 세포 운동, 분열, 물질 수송 등 다양한 기능을 수행한다. 세포골격은 미세소관, 중간섬유, 미세필라멘트의 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있으며, 각각이 독립적이면서도 상호 협력적으로 작용한다. 미세소관은 세포의 기계적 지지대 역할을 하며 세포 내 물질 이동의 경로를 제공하고, 미세필라멘트는 세포막 바로 아래에서 세포의 형태를 조절하며 수축과 이동을 담당한다. 중간섬유는 세포를 안정화하고 외부 자극에 대한 저항력을 강화한다. 세포골격은 정적인 구조물이 아니라, 끊임없이 조립과 해체가 반복되는 동적 시스템으로 작용하며, 이를 통해 세포는 변화하는 환경에 유연하게 대응할 수 있다. 세포골격을 이해하는 것은 세포 생물학..

리소좀은 세포 내부의 불필요한 물질을 분해하고 재활용하는 ‘세포 청소 시스템’의 핵심 기관이다. 단백질, 지방, 탄수화물 등 다양한 생체분자를 가수분해 효소로 분해하며, 손상된 소기관이나 세포 내 이물질을 제거함으로써 세포의 항상성을 유지한다. 리소좀 내부는 pH 4.5~5.0 수준의 산성 환경을 유지하며, 이는 효소들이 최적의 활성을 발휘하도록 돕는다. 또한, 자가포식(autophagy) 과정과 밀접하게 연관되어 세포가 스트레스 상황이나 영양 결핍 상태에 적응하도록 한다. 리소좀의 기능 이상은 리소좀 축적 질환이나 신경퇴행성 질환 등 다양한 병리 현상과 관련되어 있어, 리소좀 연구는 세포 생리학뿐 아니라 의학적 관점에서도 매우 중요한 의미를 가진다. 세포 내부의 정화 시스템, 리소좀의 발견과 의미리소좀..