日, 세계 최초 9개월된 동결 건조 피부 세포로 생쥐 복제 성공

세포 동결건조 및 수정 기술로 생쥐 75마리 복제

연구팀 "최종 목표는 멸종 위기 동물 되살리는 것"

액화질소·DNA손상·짧은보관기간 등 단점 있어

[서울=뉴시스] 일본 야마나시 대학 연구팀이 동결건조된 피부세포를 통해 세계 최초로 생쥐 복제에 성공했다. (사진=네이처 커뮤니케이션 논문 자료 캡처) 2022.07.06. *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]문채현 인턴 기자 = 일본의 과학자들이 세계 최초로 동결 건조 피부 세포를 이용해 생쥐 75마리를 복제하는 데 성공했다. 이 기술을 통해 동물 세포를 오랜 기간 보존하더라도 미래를 위해 멸종위기종 개체수를 다시 늘릴 수 있다는 가능성에 한발 더 다가선 것으로 평가된다. 

5일 가디언 등 외신에 따르면 일본 야마나시 대학 와카야마 데루히코 교수가 이끄는 연구팀은 이날 과학 저널 '네이처 커뮤니케이션'에 동결 건조된 생쥐 피부 세포를 생쥐 난자에 주입해 복제 배아를 만들어 생쥐 복제에 성공했다는 논문을 발표했다.

연구팀은 동결 건조된 생쥐 꼬리 세포들을 이용해 복제를 시도했다. 이 세포들은 최대 9개월까지 보존한 것이다.

동결 건조 과정에서 세포는 죽지만 연구팀은 죽은 세포를 핵이 제거된 생쥐 난자에 주입해도 초기 단계의 복제 배아를 만들 수 있다는 것을 발견했다.

복제 생쥐 배아가 난할기를 지나 배반포 단계에 이르면 또 다른 복제 과정을 거치는 줄기세포를 만드는 데 사용된다.

이 줄기세포는 핵이 제거된 생쥐 난자에 주입되며 대리모 생쥐가 그 난자를 통해 임신할 수 있게 한다.

유명 만화 주인공 도라에몽에서 이름을 붙여 '도라미'라고 불린 첫 번째 복제 생쥐에 이어 74마리의 복제 생쥐가 더 탄생했다.

연구팀은 복제 생쥐들이 정상적인 번식 능력을 갖췄는지 확인하기 위해 암컷 9마리와 수컷 3마리를 일반 생쥐와 교미시켰다. 그리고 모든 암컷이 새끼를 낳았다.

연구팀은 이 연구의 목표를 "환경 보호 활동가들이 멸종 위기종의 개체수를 되살리고자 하는 것을 돕기 위함"이라고 설명했다.

일반적으로 개체수가 감소하고 있는 동물 종은 근친교배를 겪을 확률이 증가한다. 근친교배는 동물의 유전적 다양성을 감소시키며 선천적 장애나 질병 등에 더 취약하게 만든다.

하지만 이 기술은 멸종 위기에 처한 동물의 유전적 다양성을 증가시킬 수 있다.

전 세계 여러 국가에서 동물의 피부 세포를 보험으로 동결건조시켜 저장해놓는다면 그 세포를 통해 복제 동물을 만들 수 있게 되는 것이다.

와카야마 교수는 "개발도상국은 그들의 귀한 유전적 자원들을 자국에 보유할 수 있을 것"이며 "수컷만 살아남은 멸종위기종의 경우에도 이 기술로 암컷을 만들어 종을 되살릴 수 있을 것"이라고 말했다.

또한 "세포를 보존할 때 액화 질소가 아닌 다른 냉동건조 기술을 이용할 수 있다면 그 기술은 전 세계 유전적 자원을 안전하고 저렴하게 저장할 수 있게 할 것"이라고 말했다.

연구팀은 생쥐 피부세포를 냉동하는 과정에서 액화 질소를 사용했다. 액화 질소는 비용이 많이 들고 위험하다.

실험실에 정전이 일어나거나 액화 질소를 정기적으로 보충하지 않을 경우엔 세포는 금세 녹아 사용할 수 없게 된다.

복제 과정이 비효율적이었다는 문제도 있었다.

동결 건조 과정에서 피부세포 DNA에 손상이 일어나 건강한 새끼 생쥐를 성공적으로 만드는 데 성공하는 비율은 0.2~5.4%에 불과했다.

일부 세포에선 Y 염색체가 소실돼 수컷 세포를 통해 암컷 생쥐가 태어나기도 했다.

영국 하트퍼드셔 대학의 알레나 팬스 박사는 "유전 물질을 저장하는 기술은 동물의 표본과 유전적 변이를 모두 보존하는 데 매우 중요하다"고 말했다.

하지만 그와 동시에 "동결건조된 세포가 멸종 위기종의 효과적인 장기 해결책이 되기 위해선 저장기간이 무한에 이를 수 있다는 것을 보여주는 것이 무엇보다 중요하다"고 말했다.


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