FEEL 전자도서관

SNS 공유

프린트

FEEL 전자도서관

TAG: MPI (막스플랑크연구소)

작성 2014-09-16
조회 2,390

출생1869-06-27 수트르트가르트
국적 독일
분야발생학
소속카이저빌헬름 생물학연구소에서 연구원
출신대학하이델베르크 대학
주요업적배 발생에서의 형성체 효과 발견
수상노벨 의학생리학상 (1935)

북마크
2

TIP

정보에 오류가 있다면 수정요청 해주세요. 관리자 확인을 거쳐 수정/반영됩니다.

수정요청

인물정보

독일의 동물학자. 유리로 만든 세미수술(細微手術) 기구를 고안했다. 세포의 분열, 분화와 조직, 기관의 형성 요인 등을 탐구하고, 수정체의 유도와 신경판 형성의 연구로부터 형성체이론에 도달한 업적으로 1935년에 노벨생리·의학상을 수상했다.

1869년 6월 27일 수트르트가르트에서 장남으로 태어났다. 아버지는 유명한 시리즈 어린이 동화책 출판사였고 그의 외가 친척들 중 몇몇은 의사가 있었다. 처음에는 아버지의 발자취를 따랐으나, 1891년 그의 군복무를 마친 후 하이델베르크에서 약학 공부를 시작한다. 의학 시험을 통화한 후에 그는 그의 전공을 자연과학으로 바꾸고 뮌휀에서 그의 연구를 계속한다. ?

1894년에는 뷔르츠부르크의 동물학연구소에서 일하고, 1908년에는 로스토크대학교의 교수직을 맡기도 했다. 1914년까지 교수직을 맡다가 베를린의 카이저빌헬름협회의 연구원으로 있기도 했으며, 1919년부터 1935년까지 프라이부르크대학교의 동물학학장을 지내기도 했다.

1921년 그의 박사학위과정 중에있던 만골드와 함께 수행한 많은 실험에서 난자의 특정 영역으로부터 조직의 작은 부분이 이차적인 배아의 시원채의 세대를 배열할 수 있다는 것을 발견하여 1935년 노벨 의학생리학상을 수상했다. 유도에 관한 개념은 발생초기에 대한 것으로부터 기초를 두고 있는데, 그 연구는 최초의 발생단계에서는 배의 각 부분들의 운명이 결정되어 있지 않다는 것을 보여주었다. 그 뜻은 즉, 장차 피부조직이 될 부분을 신경조직이 될 부위로 이식하면 피부조직이 아닌 신경조직이 된다는 것이다. 또한, 정상적인 발생 과정뿐 만 아니라 선천성 기형의 원리도 설명될 수 있다.

슈페만은 자신의 연구들을 1936년에 펴낸 실험 발생론 기고에 요약하여 설명하였다. 세포 덩어리가 이전에 형성된 장기의 흔적의 영향을 받아 발생이 결정된다는 점을 규명하였다.

몇 년 후 수페만은 오토 만골드와 함께 배아의 다른 분야에 까지 이식 기술을 확장시킨다. 이로써 배아 발달에서 새로운 연구의 국제적인 물결을 일으켰다. 1941년 그가 사망하고 생화학적 방향 때문에 다소 그의 명성이 쇠퇴하기도 하지만 분자 생물학은 그의 업적의 수용에 전례없는 르네상스를 주도 하고있다

펼쳐보기 접어두기

시상연설

전하, 그리고 신사 숙녀 여러분.
올해 노벨상 수상자는 한스 슈페만 교수님입니다. 생리학의 대표적인 연구 분야인 발생역학에서는 처음 받는 노벨상입니다.

발생역학은 발생 과정의 중추적 인과관계를 확립하는 학문입니다. 1880년대 말 빌헬름 루 박사가 처음으로 이 분야를 확립하였습니다. 루 박사와 드리슈 박사를 비롯한 많은 사람이 재미있는 사실들을 밝혀 많은 것을 알려 주었지만, 전체 생물학을 포함하는 법칙과 관계들을 밝혀내고 현재의 과학으로 발전시킨 사람은 바로 슈페만 박사님과 그의 학생들, 그리고 동료들이었습니다.

슈페만 박사님은 마이크로 외과 의사라고 불릴 만큼 기술이 뛰어났습니다. 그는 주로 끝을 뾰족하게 잡아 늘인 유리 막대, 미세한 피펫으로 사용될 수 있는 유리관, 또는 어린이 머리털 크기의 고리와 같은 단순한 기구들을 사용하였습니다. 그리고 그의 실험 재료는 도롱뇽과 개구리의 알이었습니다.

이런 종류의 알은 1~1.5밀리미터 크기의 매우 작은 공 모양의 살아 있는 세포들입니다. 이것은 수정 후에 연속적으로 분할하면서 작은 세포로 구성된 속이 빈 작은 구 모양으로 발달합니다. 이 구는 계속해서 마치 부풀어 오른 고무공을 손으로 꽉 쥐듯이 안으로 말려들어가며 함입됩니다. 그 후 이 구의 벽은 계속 자라 이중벽으로 되고, 구멍은 작아져 갈라진 작은 틈처럼 보이게 됩니다. 그리고 구의 두 벽 사이에서는 또 하나의 층이 형성됩니다.

이렇게 자란 세 종류의 층을 바깥쪽에서부터 각각 외배엽, 중배엽, 그리고 내배엽이라고 부릅니다. 두 겹의 벽 사이의 구멍은 원구라고 합니다. 이후로 원구 앞에는 외배엽으로부터 뇌와 척수의 기원이 나타납니다. 초기에 뇌 아래쪽에서는 내배엽을 향해 외배엽이 함입되며 이것이 나중에 입을 형성하게 됩니다. 중배엽은 골격(처음에는 등의 껍질, 그 다음에는 척색1))과 근육을 형성할 것입니다. 그리고 내배엽은 소화기관을 형성합니다.

이러한 발생을 조절하는 여러 힘과 이들의 인과관계에 대해 많은 의견들이 있었습니다. 슈페만 박사님의 연구도 이와 같은 관점에서 시작되었습니다. 그는 색깔이 다른 여러 종의 동물 알을 실험에 사용하였으며, 간단한 기구를 사용하여 여러 발달 단계에 있는 조직의 작은 조각을 이식해 보았습니다. 예를 들어, 정상적이라면 배의 표피가 되었을 세포 덩어리를 척수가 발달하는 장소에 이식하면 이것이 신경조직으로 자라나는 것이었습니다. 이것으로 그는 세포의 발생 과정은 미리 정해져 있지 않음을 알게 되었고 이식하면 변화가 가능함을 알 수 있었습니다. 즉 이식된 곳의 새로운 환경에 따라 세포 덩어리의 발생이 조정된다는 것입니다.

그 후 슈페만 박사님이 한 배아에서 원구의 앞부분을 다른 배아의 복부 쪽에 이식하여 보았는데 이 부분에서 새로운 뇌와 척수가 형성되는 것을 관찰하였습니다. 이때 형성된 뇌와 척수는 이식된 세포 물질로부터 발생한 것이 아니라, 발생 과정에 있던 배 표피가 원구에 의해 변형되어 발생한 것이었습니다. 이 결과로부터 슈페만 박사님은 원구가 주변 환경에 영향을 주어 형성 과정에 변화가 생긴다는 것을 알게 되었습니다.

배 표피로 이식되어 새로운 척수로 발달된 세포 덩어리는 정상적이라면 척색이 될 수 있는 세포였습니다. 후속 실험들은 척색이 척수의 초기 형태로 발달되는 것과 머리 부분의 중배엽이 초기 형태의 뇌로 발달된다는 것을 확인해 주었습니다. 이와 가까운 곳에서 눈의 망막을 구성하는 이른바 시각세포가 발생하며, 이들은 머리의 외배엽으로 접근하여 눈의 수정체로 발달합니다.

이 외에도, 초기 형태의 장, 즉 식도의 앞쪽 끝부분은 그 안에서 입과 치아의 초기 형태를 형성합니다. 따라서 이제 우리는 세포 덩어리가 이전에 형성된 장기의 흔적으로부터 영향을 받아 그들의 발생이 결정된다는 것을 알게 되었습니다. 그러므로 세포 덩어리는 처한 환경에 따라 형성체의 역할을 하는 것이라고 생각됩니다.

우리는 이제 발달(발생)의 법칙이 어떻게 작용하는지 이해하기 시작했습니다. 왜 원시적 형태의 머리가 배아의 전방 끝부분에서 발생하는지, 왜 뇌가 항상 머리 부분에서 발생하는지, 그 외 다른 부분에서는 왜 발생하지 않는지 알 수 있게 되었습니다.

정상적인 발달 과정의 주요 원리를 분명하게 이해하면, 비정상적인 발달 과정도 이해할 수 있으며 기형이 형성되는 과정도 알 수 있을 것으로 기대합니다. 슈페만 박사님은 이미 ‘내장 역위’가 일어난 개체를 만드는 데 성공하였습니다. 즉 장기의 좌우가 정상적인 개체와 반대로 나타나는 특이한 기형 상태를 만드는 데 성공한 것입니다. 이러한 경우는 사람에게서도 발견됩니다. 이들은 오른쪽에 심장이 있으며, 위가 오른쪽에 위치하고, 충수와 간의 대부분이 왼쪽에 있었습니다.

우리는 모두 슈페만 박사님의 연구로 의사들이 종양으로 알고 있는 이 이상하고 치명적인 구조의 발달 과정을 보다 잘 이해할 수 있기를 바랍니다. 사실 이와 같은 것들은 조직 내에서 정상적인 발달 과정에 혼란이 생긴 결과라고 생각됩니다.

이와 같은 우리의 희망은 아직 실현되지 못했지만, 슈페만 박사님이 밝힌 발생 과정의 조건은 매우 중요한 의미가 있습니다. 자연으로부터 새로운 개체의 기원 및 발달과 관련하여 그 비밀을 밝혀내는 과정에는 수많은 어려움이 있습니다. 슈페만 박사님은 이 높은 벽을 깨고, 많은 귀중한 것들을 알려 주었습니다. 그리고 그가 나이가 들자 그를 추종하는 많은 제자들이 연구를 계속 진행하였습니다. 슈페만 박사님의 이런 업적을 기리기 위해 왕립 카롤린스카 연구소는 그에게 노벨 생리·의학상을 수여하기로 결정하였습니다.

존경하는 슈페만 박사님.
당신은 테어도어 보베리 박사의 학생이자, 한때 아우구스트 바이스만 교수가 맡던 의장직을 맡고 있습니다. 이 두 가지 사실만으로도 당신은 모든 생물학자에게 감사와 찬사를 받기에 충분합니다. 그러나 한편으로는 위대한 전통을 전수해야 할 책임이 있으며 당신은 이 자랑스러운 과학적인 전통을 성공적으로 잘 이어가고 있습니다. 당신은 또한 새로운 방법으로 바이스만 교수와 보베리 박사가 중단했던 연구를 다시 진행하여 생물학에 새로운 길을 열었습니다.

아우구스트 바이스만 교수님은 멘델의 관찰에 대해서는 잘 몰랐지만, 유전의 매개자인 세포핵의 중요성을 알고 있었습니다. 보베리 박사는 오스카 헤르트비히 박사와 함께 수정 현상에 대한 새로운 지식의 기반을 마련하였습니다. 그리고 슈페만 박사님은 수정란의 초기 발달을 조절하는 비밀을 발견하였습니다. 당신은 또한 많은 과학자를 양성하였으며 이들은 앞으로 과학 발전에 더 많이 기여할 것입니다. 이와 같은 업적으로 박사님은 조국의 수많은 위대한 인물 중에서 최고의 위치에 올라설 수 있었습니다.

박사님의 위대한 업적에 대한 감사의 표시로, 왕립 카롤린스카 연구소 교수위원회는 박사님께 올해의 노벨 생리·의학상을 수여하기로 결정하였습니다. 이제 나오셔서 전하께서 수여하시는 상을 받으시기 바랍니다.

왕립 카롤린스카 연구소 교수위원회 G. 해그퀴스트

펼쳐보기 접어두기