발생생물학의 기본 원리 및 발생과 유전, 수정까지. 발생생물학은 생체로 되는 임시적인 도약단계, 즉 완성된 성체의 유지관리 기능보다는 시작 및 과정의 중간 단계를 연구하는 생명과학의 한 분야이다. 이 책은 발생생물학의 기본 원리 및 발생과 유전, 수정 등에 대해 자세하게 설명하고 있으며, 여러 동물들의 실제적인 발생과정과 방법을 소개하고 있다.

1부 발생생물학의 원리

1장 _ 발생생물학: 해부학적 전통
발생생물학의 목적
발생생물학의 연구 방법
해부학적인 방법
비교발생학
후성설과 전성설
배아조직의 명명: 초기 배엽과 초기 기관
칼 에른스트 폰 베어의 네 가지 원칙
배아의 운명지도
형태발생의 세포학적 기초
세포의 이동
진화발생학
배아의 상동기관
의학발생학과 기형학
유전적 기형과 증후군
방해와 기형유발물질
발생의 수학적 모델화
개체성장의 수학
형태화의 수학
종 결

2장 _ 생활사 및 발생 형태의 진화
생활사: 동물 발생의 단계
개구리 생활사
다세포성: 분화와 형태발생의 진화
볼보카인스
점액아메바의 분화와 형태발생
고찰 & 과학탐구: 증거의 법칙 I
현화식물의 발생
후생동물의 발생 유형
이배엽성 동물, 선구동물과 후구동물
고찰 & 과학탐구: 편형동물의 전능성

3장 _ 실험발생학의 원리
환경적 발생생물학
환경적인 성 결정
배아와 유생의 환경적응
세포 운명결정의 발생적인 역동성
자동적 예정화
다핵세포의 예정화
조건부 예정화
형태발생물질 기울기의 재고
고찰 & 과학탐구: 증거의 법칙 II: 대조군
줄기세포와 분화 약속
형태발생과 세포접착
선택적 세포 친화력
세포 상호작용의 열역학적 모델
캐드히린과 세포접착
종 결

4장 _ 발생과 유전
유전자설의 발생학적인 기원
핵과 세포질: 어느 것이 유전을 조절하는가?
발생학과 유전학의 분리
발생유전학의 초기 시도
유전체(게놈) 등가성의 증거
양서류 복제: 핵 능력의 제한
양서류 복제: 체세포의 전능
포유류의 복제
선택적인 유전자 발현
고찰 & 과학탐구: 포유류 복제를 하는 이유
RNA 분포 확인 기술
특정 mRNA의 탐지: RT-PCR
미시배열
거시배열
mRNA의 공간적?시간적 분포 확인: 원위치 상보결합
발생중 유전자의 기능 확인
형질전환세포와 동물
전령의 기능 확인: 안티센스 RNA
종 결

2부 초기 배아의 발생

5장 _ 수정: 새로운 개체의 시작
배우자의 구조
정 자
알
정자와 알의 만남
성게의 체외 수정
정자 유도
첨체반응
종특이적인 인식
정자와 알의 세포막 융합
다수정의 방지
다수정의 빠른 차단
다수정의 느린 차단
피질과립반응의 개시자로서 칼슘
알의 물질대사 활성화
초기 반응
후기 반응: 단백질과 DNA의 합성 재개
유전물질의 융합
고찰 & 과학탐구: 배우자 물질대사의 활성화
포유류의 수정
수란관 속에 배우자 갖기: 이동과 수정능 획득
난자 근처에서: 초활성화, 주온성 및 주화성
투명대의 인식
배우자 융합과 다수정 방지
유전물질의 융합
종 결
고찰 & 과학탐구: 포유류 전핵의 비등가성

6장 _ 무척추동물의 초기 발생
초기 발생 과정의 개요
난 할
난할의 기본 특성
세포골격의 역할
난할의 유형
낭배형성
세포의 운명결정과 축 형성
성게의 초기 발생
성게의 난할
포배형성
운명지도와 성게 할구의 결정
성게의 낭배형성
1차간충조직의 이입
원장 함입의 첫 번째 단계
원장 함입의 두 번째와 세 번째 단계
달팽이의 초기 발생
달팽이 배아의 관찰
달팽이의 운명지도
극엽: 세포 결정과 축 형성
고찰 & 과학탐구: 난할의 변형으로 인한 적응
달팽이의 낭배형성
피낭류의 초기 발생
피낭류의 난할
피낭류의 운명지도
피낭류 배아의 자동적 및 조건부 예정화
배아 축의 결정
피낭류의 낭배형성
선충류인 꼬마선충의 초기 발생
꼬마선충의 장점
꼬마선충의 난할과 축 형성
꼬마선충의 회전형 난할
앞-뒤 축의 형성
등-배 및 좌-우 축의 형성
할구 정체의 조절
자동적 및 조건부 예정화의 통합: 인두의 분화
꼬마선충의 낭배형성
종 결

7장 _ 초파리 축 형성의 유전학
초파리의 초기 발생
수 정
난 할
포배 중기로의 이행
낭배형성
초파리의 기본 체형을 만드는 유전자
난자형성과정에서 일차적인 체 축의 형성
난자에서 앞-뒤쪽의 극성(방향성)
난자에서 등-배쪽의 형태화
등-배 형태의 생성
도잘, 배쪽 형태발생물질
핵 도잘 기울기의 확립
도잘 단백질 기울기의 영향
체절형성과 앞-뒤의 체형
모계 기울기: 난자 세포질의 극성 조절
분자적 모델: 초기 배아의 단백질 기울기
앞쪽 형성중심: Bicoid와 Hunchback 기울기
말단 유전자군
앞-뒤 축의 예정화: 요약
체절형성 유전자
간극 유전자
고찰 & 과학탐구: 체절과 부체절
쌍지배 유전자
체절극성 유전자
호메오틱 선택 유전자
호메오틱 유전자의 발현 양상
호메오틱 유전자의 발현 개시
호메오틱 유전자 발현의 형태 유지
실체 유전자
축과 기관의 원기: 데카르트식 협력 모델
종 결

8장 _ 양서류의 초기 발생과 축 형성
양서류의 초기 발생
수정과 피질회전
불균등한 방사형 완전난할
포배 중기로의 이행: 낭배형성 준비
양서류의 낭배형성
개구리의 운명지도
식물회전과 병세포의 함입
고찰 & 과학탐구: 피브로넥틴과 중배엽의 이동 경로
예정 외배엽의 외적
양서류 축의 점진적인 결정
스페만과 멘골드의 실험: 1차배아유도
양서류 축 결정의 기작
어떻게 형성체는 형성되는가?
형성체의 기능
신경 외배엽과 등쪽 중배엽의 유도: BMP 억제자
유도의 영역별 특이성
영역 차이의 결정
머리 유도자: Wnt 억제자
고찰 & 과학탐구: BMP4와 조프루아의 바닷가재
몸통 유도: Wnt 신호와 레티노산
좌-우 축의 결정
고찰 & 과학탐구: 능력, 편향 그리고 신경관형성
종 결

9장 _ 척추동물의 초기 발생: 어류, 조류 및 포유류
어류의 초기 발생
어류 알의 난할
어류 배아의 낭배형성
배엽의 형성
어류 배아의 축 형성
등-배 축의 형성: 배방패와 뉴쿱센터
어류의 뉴쿱센터
앞-뒤 축의 형성
좌-우 축의 형성
조류의 초기 발생
조류 알의 난할
조류 배아의 낭배형성
하배엽
원 조
외배엽의 외적
계배의 축 형성
앞-뒤 축의 형성에 있어서 중력의 역할
닭의 ?형성체?
좌-우 축의 형성
포유류의 초기 발생
포유류의 난할
포유류 난할의 독특한 특성
밀착화
투명대에서 탈출과 착상
포유류의 낭배형성
모체 내에서 배아의 발생
배외막의 형성
고찰 & 과학탐구: 쌍둥이와 배아 줄기세포
포유류 앞-뒤 축의 형성
2개의 신호중심
앞-뒤 축의 형태화: FGF들, 레티노산 및 혹스 유전자 가설
등쪽 축에서 혹스 유전자의 발현
혹스 유전자의 실험적인 분석
생쥐에서 등-배 및 좌-우 축의 결정
등-배 축
좌-우 축
종 결

3부 후기 배아의 발생

10장 _ 외배엽의 출현: 중추신경계와 표피
신경세포의 확립
신경관의 형성
1차신경관형성
2차신경관형성
신경관의 분화
앞-뒤 축
등-배 축
중추신경계의 조직 구성
척수와 연수의 조직화
소뇌의 조직화
대뇌의 조직화
성체 신경 줄기세포
고찰 & 과학탐구: 인간 뇌의 독특한 발생
신경세포(뉴런)의 분화
척추동물 눈의 발생
눈 발생의 역동성
신경망막의 분화
수정체와 각막의 분화
표피와 피부조직의 기원
표피세포의 기원
피부 부속물
모낭 줄기세포

11장 _ 신경능선세포와 축삭의 특이성
신경능선
신경능선세포의 예정화
신경능선의 영역화
몸통 신경능선
몸통 신경능선세포의 이동 경로
몸통 신경능선 이동의 기작
신경능선세포의 다능성
뇌 신경능선
고찰 & 과학탐구: 뇌 신경능선세포의 이동과 예정화
막내 골화
치아의 형성
심장 신경능선
뇌 기원판
신경세포의 예정화와 축삭의 특이성
신경세포의 다양성
신경계 형태의 생성
유인과 반발분자의 세포접착과 접촉 안내
성장원추의 특수한 반발로 인한 안내
확산분자의 안내
표적 선택
시냅스의 형성: 활성 의존적인 발생
신경 분포 후 선택적인 생존: 뉴로트로핀
시각의 경로: 망막신경절 축삭의 이동
행동의 발달: 항상성과 가소성

12장 _ 축엽 중배엽과 중간 중배엽
축엽 중배엽: 체절과 그 파생조직
체절의 형성
체절 형성의 주기성
체절의 형성 장소: Notch 경로
고찰 & 과학탐구: 체절 형성에서 일치된 파동과 시계
비체절성 중배엽에서 체절의 분리
체절의 상피화
앞-뒤 축에 따른 체절의 예정화
체절의 파생조직
뼈분절과 진피분절의 결정
근육분절의 결정
근육발생(myogenesis): 근육의 생성
근육발생의 bHLH 단백질에 의한 운명결정과 분화
근육세포의 융합
뼈형성: 뼈의 발달
연골속 골화
척추(등뼈) 형성
힘줄 형성: 힘줄분절
중간 중배엽: 비뇨생식계
중간 중배엽의 예정화: Pax2/8과 Lim1
여러 종류의 신장 발생 322
발달중인 신장조직의 상호작용
상호유도의 기작

13장 _ 측판 중배엽과 내배엽
측판 중배엽
심 장
심장조직의 예정화
심장원기의 융합과 초기 심장박동
고리화와 심방의 형성
혈관의 형성
혈관 구축의 제약
고찰 & 과학탐구: 신생 포유류에서 혈류 방향의 재설정
혈관의 형성: 혈관형성의 시작
혈관신생: 혈관의 신생과 혈관망의 재구성
동맥과 정맥의 분화
기관특이적인 혈관신생인자
림프관
혈액세포의 분화
줄기세포의 개념
혈구형성(조혈)의 장소
약속된 줄기세포와 그 운명
조혈유도 미세환경
내배엽
인 두
소화관과 그 부속기관
창자 조직의 예정화
간, 이자 및 쓸개
고찰 & 과학탐구: 혈액과 소화기관: 간과 이자의 예정화
호흡관
배외막
양막과 융모막
요막과 난황주머니

14장 _ 팔다리의 발생
사지싹의 형성
팔다리 영역의 예정화
초기 사지싹의 유도: Wnt 단백질과 FGF
앞다리와 뒷다리의 운명결정: Tbx4와 Tbx5
팔다리의 몸-끝 축의 생성
정단 외배엽 융기
AER의 유도와 유지에 관여하는 FGF
사지 중배엽의 운명결정: 팔다리의 몸-끝 방향의 결정
팔다리 예정화의 혹스 암호
사지 축의 앞-뒤 방향 결정
극성 활성대(ZPA)
고찰 & 과학탐구: ZPA 형성과 발달 과정에서 혹스 유전자 발현의 변화
등-배 축의 생성
세 축의 조화
세포의 죽음과 손(발)가락 및 관절의 형성
자유골의 조각하기
관절의 형성
고찰 & 과학탐구: 팔다리 성장의 지속: 뼈끝 성장판
종 결

4부 발생생물학의 세부 주제

15장 _ 성 결정
성 결정의 역사적 배경
염색체의 성 결정
포유류 형태: 1차 및 2차 성 결정
1차 성 결정
생식소의 발달
1차 성 결정의 기작
적시 적소
2차 성 결정: 성징의 호르몬 조절
테스토스테론과 DHT
AMH
에스트로겐
뇌의 성: 다른 경로의 2차 성 결정
고찰 & 과학탐구: 성 결정과 행동
초파리의 염색체 성 결정
초파리 성 결정의 유전자 연쇄반응
성 결정의 결정자로서 Sex-lethal 유전자
Doublesex: 성 결정의 스위치 유전자
초파리 뇌의 성: 2차 성 결정의 다른 경로
양적 보상
환경적인 성 결정
파충류에서 온도에 따른 성 결정
아로마타아제와 에스트로겐의 생성
성 전환, 아로마타아제 및 보존생물학
위치에 따른 성 결정

16장 _ 변태, 재생 그리고 노화
변태: 발생의 호르몬적 재활성화
양서류 변태
변태와 관련된 형태적 변화
양서류 변태의 호르몬 조절
부위별 특이적인 발생 프로그램
고찰 & 과학탐구: 양서류 변태의 다양성
곤충의 변태
성충판
날개 성충판의 결정
곤충 변태과정의 호르몬 조절
20-하이드록시엑디손의 분자생물학
재 생
도롱뇽 다리의 형태추가발생적인 재생
정단 외배엽 모자와 재생 배아체의 형성
배아체 세포의 증식: 신경의 요구
배아체 세포의 증식: FGF10의 필요성
두 단계 모델
고찰 & 과학탐구: 재생 배아체의 형태형성
히드라의 형태재구성적인 재생
머리 촉진 기울기
머리 억제 기울기
형성체로서 입하부
기저반의 촉진과 억제 기울기
포유류 간의 보상적 재생
노화: 노쇠의 생물학
최대 수명과 기대 수명
노화의 원인
유전적으로 예정된 노화: 인슐린 경로
수명 연장
고찰 & 과학탐구: 노화: 규칙의 예외

17장 _ 생식세포 이야기
생식질과 초기생식세포의 결정
선충에서 생식세포의 결정
곤충의 생식세포 결정
개구리와 어류의 생식세포 결정
포유류의 생식세포 결정
고찰 & 과학탐구: 다능성, 생식세포 및 배아 줄기세포
유전체 불활성화 가설
생식세포의 이동
초파리 생식세포의 이동
척추동물의 생식세포 이동
감수분열
고찰 & 과학탐구: 중요한 결정: 유사분열 혹은 감수분열? 정자 혹은 알?
포유류 정자형성과정
반수체 정세포의 형성
정자완성과정: 정자로의 분화
난자형성과정
난자형성의 감수분열
양서류 난자의 성숙
난자에서 유전자의 전사
곤충의 부분 난자형성과정
포유류 난자의 성숙
종 결

18장 _ 발생생물학의 의학적 응용
인간 발생의 유전적인 실수
인간의 비정상 발생에 관여하는 유전자의 확인
인간 증후군의 특징
다면발현
유전적 이질성
표현형의 다양성
우성 기작
유전자 발현과 질환
핵 RNA 공정과정의 실수
불 임
불임 진단
체외수정
체외수정의 과정
성공률과 체외수정의 복잡성
고찰 & 과학탐구: 태아 진단과 착상전 유전학
기형유발과정: 태아 발생의 환경적 재앙
기형유발물질
알코올
레티노산
다른 기형유발물질들
내분비 장애물질과 인간의 발생
정소 발육부전과 정자 수의 감소
고찰 & 과학탐구: 비스페놀 A: 잠재성과 정책
발생생물학과 미래의학
발생학적인 암 치료
변화된 발생의 질병으로서 암
고찰 & 과학탐구: 성인병의 배아 기원
고찰 & 과학탐구: 분화치료
혈관신생의 억제
유전자 치료
생식세포 유전자 치료
줄기세포와 치료 목적의 복제
배아 줄기세포와 치료용 복제
제한된 능력의 성체 줄기세포
다능한 성체 줄기세포
형질전환 줄기세포
재생 치료

19장 _ 동물 발생의 환경적인 조절
표현형 가소성
정상적인 발생의 한 부분으로서 환경
중력과 압력
발생 공생
유생의 고착
계절적인 성
휴면: 연기된 발생
다면발현성과 가소성
나비류의 계절적 다면발현성
영양적인 다면발현성
음식 조절과 DNA 메틸화
환경 의존적인 성적 표현형
고찰 & 과학탐구: 태아기의 DNA 메틸화와 성인의 행동
변화된 환경조건의 다면발현성
포식자로 인한 다면발현성
학습: 환경적으로 적응된 신경계
새로운 뉴런의 형성
포유류 시각경로의 경험적인 변화
내분비 장애물질
환경 에스트로겐
환경 갑상선 호르몬
인과관계의 사슬
실세계에서 만나는 발생생물학
고찰 & 과학탐구: 기형 개구리

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