분열소체

숙주 동물에 감염한 원생동물(protozoa)들이 숙주동물 체내에서 번식하는 과정중에 생기는 세포로서, 생활사의 여러 단계중 배우자 세포가 필요없는 무성생식(asexual reproduction)을 통해 많은 수로 복제되어 만들어지는 동일한 세포들을 말하며 이것들은 숙주동물내 여러 세포에 감염할 수 있다.

목차

분열소체의 영문인 merozoite는, 연속적으로 이루어진 것의 한 부분을 의미하는 "meros"와 동물을 의미하는 "zoon"의 두 그리스어에서 유래된 합성어이다. 영문의 어원에 내포된 바와 같이 같은 세포가 많이 분열된 형태로 우리말로는 분열소체라 정의한다. 

분열소체(merozoite). 포자소체(sporozoite)와의 비교 그림 (출처: )

적혈구안에서 증식하고 있는 말라리아 원충의 분열소체 현미경 사진 (출처: CDC)

원생동물(protozoa)들이 감염하는 숙주 동물 내에서 분열하는 과정은 대개 두 가지의 방식을 포함한다. 무성생식 과정의 일환으로 단순하게 분열 증식하는 방식과 암, 수 배우자 세포가 필요한 유성생식(sexual reproduction) 과정을 번갈아 가며 증식하는 방식이다. 무성생식 과정 중 분열증식의 가장 흔한 형태는 한 개체가 똑 같은 두 개체로 분열하는 이분법(binary fission)이며, 종에 따라 분열하는 방식에 차이가 있는데 한번에 여러 개의 개체로 분열하는 다분법(multiple fission)이 보통 분열소체가 만들어지는 증식방법이다¹⁾.

유성생식 과정은 모든 포자충(sporozoa)과 아메바(amoeba)의 일부, 편모충(flagellates), 섬모충(ciliates) 등의 생활사에 포함되어 있는데, 숙주를 바꾸면서 유성생식을 한다. 척추동물과 무척추동물(주로 곤충류)을 숙주로 계속 이어가며 생활하는 포자충에서는 무척추동물 체내에서 유성생식이 완료된다. 유성생식은 암, 수 생식세포(gametes; 배우자를 의미하는 그리스어 "gametes"에서 유래)가 만들어지고 수정(fertilization) 과정을 통해 합쳐져서 접합체(zygote; 합쳐짐을 의미하는 그리스어 "zygotos"에서 유래)를 만드는 유성생식기(gametogony)와 접합체에서 다분법을 통해 다수로 분열하여 여러 개의 포자소체(sporozoite); 씨앗을 의미하는 그리스어 "sporos"가 포함된 합성어)를 만드는 포자생식기(sporogony)로 이루어진다²⁾.

급성 열성 전염병인 말라리아(malaria)를 일으키는 플라스모디움(Plasmodium) 열대열원충을 예로 들면, 원충이 인체에 감염 후 혈액 내에서 생긴 플라스모디움 원충의 암, 수 생식모세포(gametocyte; 배우자를 의미하는 "gametes"와 세포를 의미하는 "kytos"의 두 그리스어 합성어)는, 인체가 모기에 물릴 때 이 혈액을 빨아들인 모기 체내로 이동하여 유성생식 과정을 통해 번식한다. 이들 생식모세포는 모기 체내에서 암, 수 각각의 생식세포로 성숙하고 서로간의 수정과정을 통해 접합체가 형성된다. 이 후 감수분열을 통해 많은 포자소체가 형성되고, 모기의 타액으로 이동한 후 모기가 사람을 물 때 인체 혈액으로 전달된다. 모기에서 혈액 안으로 옮겨진 포자소체가 간으로 이동하고 간세포에 침입하여 수 많은 세포로 분열되는데, 이때 세포들을 분열소체라 한다. 이 분열소체들은 간에서 혈액으로 이동하여 적혈구에 침입하는데, 침입한 분열소체는 적혈구내에서 다시 분열하여 많은 수의 분열소체를 만들며 동시에 적혈구를 파괴한다. 이 분열소체들은 다른 적혈구들을 침입하는 과정을 반복한다. 이 과정 중 생식모세포들도 형성되어 혈액을 돌다가 모기에 물리면 다시 모기 체내에서 성숙하고 번식하며 플라스모디움 원충의 생활사를 이어간다¹⁾.  

간세포에서 말라리아 원충 분열소체의 형성단계(A-D 순서). 빨간색은 원충의 막, 녹색은 간세포내에서 원충을 둘러싸고 있는 액포막(vacuole membrane), 파란색은 핵(nuclei)에 해당한다. (출처: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1002224)

플라스모디움(Plasmodium), 열대열원충, 무성생식(asexual reproduction), 유성생식(sexual reproduction), 포자충(sporozoa), 아메바(amoeba), 편모충(flagellates), 섬모충(ciliates), 포자소체(sporozoite), 말라리아(malaria), 원생동물(protozoa), 생식모세포(gametocyte), 이분법(binary fission), 생식세포(gametes), 접합체(zygote), 유성생식기(gametogony), 포자생식기(sporogony), 다분법(multiple fission) 

방일수/조선대학교

이충호/동국대학교

1. Tortora, G.J., Funke, B.R., and Case, C.L. 2013. Microbiology: An Introduction (11^th Ed.) 김응빈, 강범식, 노영택, 조은희, 황은주 (역) (2014) 토토라 미생물학 11판. 서울: 바이오사이언스출판. 
2. (사)한국미생물학회. 2017. 미생물학 1판. 서울: 법문에듀케이션.