이전 포스트에서는 어떤 식으로 조직으로부터 개별적인 세포를 분리해낼 수 있는지에 대해 살펴봤는데요.
이번에는 분리해낸 개별 세포들 중에서 우리가 원하는 세포를 찾는 방법인 유세포 분석법(flow cytometry)과
특정 종류의 세포들을 배양(culture)하는 방법에 대해 알아보도록 할게요.
우선 유세포 분석법(flow cytometry)에 대해 알아보죠.
유세포 분석법은 우리가 원하는 종류의 cell을 찾을 때 유용하게 사용가능한 방법이고,
대략 위 그림과 같이 생겼어요.
이제 원리에 대해서 간단히 알아보죠!
일단 세포막에 특이적으로 발현하고 있는 특정 막단백질을 target할 수 있는 항체(antibody)를 사용해서 위 그림 맨 왼쪽과 같이 세포를 표지해줘요. 이 때 쓰는 항체는 꼬리 부분에 빛을 낼 수 있는 형광 염료(fluorescent dye)를 달아준 녀석인데요.
쉽게 말하자면 허리춤에 특정 색을 내는 형광봉을 단 채로 한 아이돌 공연만 계속 따라다니는 팬들이 바로 앞서의 항체들과 동일한 포지션에 있는것이죠. 이렇게 되면 팬들이 내는 형광봉(dye) 색깔이 특정 아이돌(세포)을 표지해주게 되는 거죠.
아무튼 이런식으로 dye에 의해 표지된 세포들을
위 그림과 같이 관을 통해 떨어뜨리고,
떨어지는 과정에서 형광 detector를 이용해 세포 하나하나를 구분할 수가 있어요.
심지어는 위 그림 아래에 나와있는 것처럼
세포의 특성별로 분류(sorting)해서 보관하는것까지 가능해요.
다음으로 세포 배양(cell culture)에 대해 알아볼게요.
세포 배양은 사실 너무나 기초적인 생물학 실험 테크닉 중 하나라서
아마 다들 납작한 플레이트에서 세포들을 배양하는 모습들을 어딘가에서 보신 적이 있을거예요.
만약 생물학을 전공하고자 하는 분이라면
완전한 dry lab에 가지 않는 이상은 지겹도록 세포배양을 하게 되실거니까 기대하시구요.....ㅋㅋㅋㅋ
엄밀히 말하면 세포 배양(cell culture)은 크게 두 가지 종류로 나뉘는데요.
바로 primary culture와 secondary culture예요.
간단히 설명하자면 primary culture는 개체에서 분리한 세포를 곧바로 plate에 배양하는 걸 말해요.
그런데 보통 일반적인 세포들은 조금만 배양하다 보면 plate의 공간이 좁다 보니 금방 포화될 수밖에 없어요.
이런식으로 primary culture 결과 포화된 세포 중 일부를 다시 다른 plate로 옮겨 배양하는 행위를 secondary culture라고 불러요.
이것과 관련해서 매우 중요한 단어가 하나 있는데,
primary culture plate에서 secondary culture plate로 세포를 옮기는 행위를 일컬어
Subculture
혹은
Cell passage
혹은
계대배양
이라고 불러요.
영어로 기억하지 않으시더라도, 계대배양이라는 용어정도는 기억해두시면 좋을 것 같아요 ㅎㅎ
한편 일반적인 세포를 배양하고자 할 때 가장 큰 문제점 중 하나는
몇번만 계대배양해도 세포가 죽어버린다는 건데요.
이런 문제점을 해결하기 위해서 세포를 인위적으로 불멸로 만들어버릴 수 있어요.
이른바 immortilized cell line!
이름 그대로 불멸의(immortilized) 세포주(cell line)인데요 ㅋㅋㅋ
immortilized cell line을 만들기 위해서 크게 3가지 방법이 사용될 수 있어요.
첫번째, telomerase를 사용해서 telomere를 연장한다!
두번째, oncogene과 같은 유전자들을 과발현시킨다!
세번째, checkpoint gene들을 강제로 조작해서 세포를 G0기로 진입시킨다!
이 각각이 도대체 무슨소리지 하는분들이 꽤 있을텐데요.
사실 일부러 자세한 설명을 이 포스트에서는 하지 않으려고 해요 ㅋㅋㅋ
포스트가 너무 길어질 것 같아서 그런 것도 있지만..
어차피 뒷부분에서 다시 다 다뤄질 내용이기 때문에 그때 다시 요 내용을 끌고와서 더 자세하게 설명하려고 해요.
암튼 지금은 아~ 이런 방법들로 세포를 불멸의 화신으로 만들어버릴 수 있구나~ 하는 정도로만 알아두시면 될 것 같아요.
다만 이렇게 만든 immortalized cell line에도 한계는 있는데요.
결국 어떤 식으로든 cell을 불멸이 되게끔 조작해줬기 때문에,
원래 세포와 조작된 세포가 같은 세포라는 보장이 없어요. 아니, 다른 세포라고 봐야죠...
이 때문에 불멸은 되었지만 내가 연구하고 싶은 녀석이랑은 달라지는... 아주 아이러니한 일이 발생하는데요..
요런 단점을 해결하기 위해서 사용되는 또 하나의 방법이 바로 hybridoma cell line이에요.
hybridoma cell line은 정상 세포와 암세포를 섞어서 만든 혼종 세포인데요 ㅋㅋㅋ
그러다 보니 정상 세포의 특정 표현형은 잘 가지면서 동시에 암세포의 특징인 불멸성까지 획득할 수 있게 되는거죠.
요런 방법을 이용하면 위 그림과 같이 항체를 무한정 생산해낼 수 있는,
불멸의 B세포같은것도 만들 수 있죠
이 부분에 대해서도 나중에 조금 더 자세히 설명할 기회가 있을 테니 오늘은 이정도에서 마무리하는걸로 할게요 ㅋㅋㅋ
오늘은 수많은 세포들 중 우리가 원하는 종류의 세포를 찾는 유세포 분석법에 대해 알아봤고,
이어서 세포 배양법에 대해서 알아봤어요.
다음 포스트부터는 세포 내부에 존재하는 각종 단백질을 정제하는 방법, 분석하는 방법 등에 대해서 알아보도록 할게요!!
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