김 원장님 질문과 관련하여(clonal selection theory)

by 엄준호 posted Nov 22, 2007
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clonal selection theory




단순하게 이야기하자면 이 이론은 면역계가 어떻게 항원에 대해 특이적 면역반응(예, 항체생산)을 유도하는가와 관련이 있습니다. 잘 아시는 바와 같이 면역계는 외부에서 어떤 이물질 즉 항원이 들어오면 이를 인식(cognition)하고 그 항원하고만 특이적으로 반응하는 항체를 생산해 낼 수 있습니다. 그 기작의 핵심은 면역계는 미리 어떤 항원이 들어온다 해도 그 항원과 특이적으로 반응하여 항체를 만들어낼 수 있는 모든 종류의 림프구를 지니고 있다는 것입니다. 항원들과 만나기도 전에 면역계는 이미 그 항원들에 대해 반응할 수 다양성을 확보하고 있는 것입니다. 항원은 그저 들어와서 자신과 특이적으로 반응할 수 있는 림프구를 자극할(선택할, selection) 뿐인 것입니다.


그렇다면 면역계는 어떻게 미래에 어떤 항원이 들어올 것을 알고 그 항원에 특이적으로 반응하는 림프구를 준비해 두는 것일까요? 물론 면역계가 미래를 예측하는 능력이 있을리는 만무합니다. 실제로는 면역계 안에서 이런 일이 벌어지고 있습니다. 즉 면역계는 림프구를 만들어낼 때 항체(단백질)를 만드는 데 관여하는 유전자들을 마구 뒤섞어 저마다 특이한 항체를 생산해 낼 수 있는 림프구를 계속적으로(매일 매순간) 만들어냅니다. 참고로 우리 체내에는 2조개의 림프구가 있으며 매일 100억개의 림프구가 교체된다고 합니다. 이렇게 하여 면역계가 확보하는 림프구의 다양성은 1억에서 많게는 1000억 종류인 것으로 평가되고 있습니다. 이 정도의 다양성(다양한 항체 생산능력)이라면 어떤 종류의 항원이 들어온다 해도 그 항원을 정확하게 인식하여 특이적 반응을 유도할 수 있지 않겠습니까? 면역계의 외관상 예측성은 이런 이면의 기작에 의해 발현되는 것입니다.






참고 1) 어떤 항원과 특이적으로 반응할 수 있는 림프구가 체내에 한 개가 있지는 않겠지요. 림프구도 세포임으로 분열하여 많은 수가 될 것입니다. 이와 같이 하나의 세포로부터 분열하여 만들어진 유전적으로 동일한 세포들의 집단을 clone이라고 합니다. 앞서 설명들인 내용을 clone이라는 말을 넣어 다시 설명하자면 항원은 체내에 들어와 엄청나게 다양한 림프구 clone들의 repertoire로부터 특정 림프구 clone을 selection함으로써 특이적 면역반응을 유발하게 되는 것입니다.



참고 2) the theory of clonal selection하면 아마 많은 사람들이 Burnet을 떠올릴 것입니다. Burnet은 면역학 연구로 1960년에 노벨상을 받았습니다. 그러나 이 분이 이 이론의 최초 창안자는 아니라는 견해도 있습니다. 그러나 어떻든 면역학 교과서에도 clonal selection theory의 제안자는 Burnet으로 나와 있습니다.

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