[사이테크+] 日 연구팀, 동결 건조된 체세포 이용한 생쥐 복제 성공
"영하 30℃에서 9개월 저장한 동결건조 체세포로 생쥐 75마리 복제"
(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 일본 연구팀이 동결 건조한 상태로 영하 30℃에서 수개월간 보관해온 생쥐 체세포를 이용해 생쥐 개체를 복제하는 데 성공했다.
일본 야마나시대학 와카야마 테루히코·와카야마 사야카 박사팀은 6일 과학저널 '네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications)에서 동결 건조해 영하 30℃에서 최대 9개월간 저장한 생쥐의 난구세포와 섬유아세포를 이용해 체세포 복제 생쥐 75마리를 생산하는 데 성공했다고 밝혔다.
연구팀은 동물 복제 기술은 생물다양성을 보전하고 멸종 위기종을 보호하는 데 활용될 수 있다며 이번에 개발한 동결 건조 체세포를 이용한 복제 기술이 복제용 유전물질 저장 기술을 진일보시킬 것이라고 설명했다.
현재 동물 복제에 사용되는 생물자원 은행 시스템은 영하 196℃ 이하의 액체 질소를 이용하는 극저온 보관 방법에 의존하고 있어 비용이 많이 들고 정전 등에 사고에 취약한 문제점이 있다.
최근에는 기술이 발전해 생식세포인 정자 세포의 유전물질을 동결 건조 방법으로 저장하는 것도 가능해져 유전물질 저장의 안정성과 안전성이 높아졌지만 이 방법도 건강한 정자 세포를 확보할 수 있을 때만 활용할 수 있다.
연구팀은 이 연구에서 동결 건조한 생쥐 체세포를 영하 30℃에서 최장 9개월간 저장한 뒤 이를 녹여 2단계 핵치환 복제 과정을 거쳐 체세포 복제 생쥐 75마리의 만들고 이들의 정상적인 생식 능력까지 확인했다.
이들은 먼저 다양한 생쥐 종의 난구세포와 꼬리 부분의 섬유아세포를 동결 건조한 다음 이를 영하 30℃에서 1주일에서 최장 9개월간 저장하면서 체세포 복제 연구를 진행했다.
연구에 사용된 체세포들은 동결 건조 과정에서 세포 자체가 죽고 핵 속의 유전물질 역시 크게 손상되는 것으로 확인됐으며 이에 따라 동결 건조 체세포(FD somatic cell)로 만든 복제 배반포를 직접 난자에 주입하는 체세포 복제 방법은 성공률이 크게 떨어지는 것으로 나타났다.
이에 연구팀은 복제 배반포로 핵치환 배아줄기세포주(ntES)를 만든 다음 핵치환 줄기세포주를 난자에 주입하는 체세포 복제를 통해 성공률을 0.2∼5.4%까지 높여 모두 75마리의 체세포 복제 생쥐를 만들었다.
이어 복제 생쥐의 생식 능력 검증을 위해 암컷 9마리와 수컷 3마리를 무작위로 선택해 일반 생쥐와 짝짓기를 시킨 결과 암컷 9마리 모두 정상적으로 새끼를 낳아 복제 생쥐들이 모두 정상적인 생식 능력을 갖춘 것으로 확인됐다. 가장 먼저 복제된 암컷 '도라미'(Dorami)는 성장한 뒤 짝짓기로 새끼를 낳고 1년9개월(676일)간 살았다.
연구팀은 동결 건조는 현재 사용되는 세포 저장 방법보다 더 많은 DNA 손상을 일으키지만 이 연구에서 확인된 복제 성공률은 동결 건조 체세포를 이용한 동물 복제가 기존 복제 방법을 대체할 수 있는 대안이 될 수 있다는 것을 보여준다고 설명했다.
이어 이 연구는 체세포가 동물 복제용 유전물질의 공급원이 될 수 있음을 시사한다며 체세포 동결건조가 동물의 유전물질을 안전하고 값싸게 저장할 수 있는 현실성 있는 방법을 제공할 수 있을 것으로 기대했다.
scitech@yna.co.kr
(끝)
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"영하 30℃에서 9개월 저장한 동결건조 체세포로 생쥐 75마리 복제"
(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 일본 연구팀이 동결 건조한 상태로 영하 30℃에서 수개월간 보관해온 생쥐 체세포를 이용해 생쥐 개체를 복제하는 데 성공했다.
일본 야마나시대학 와카야마 테루히코·와카야마 사야카 박사팀은 6일 과학저널 '네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications)에서 동결 건조해 영하 30℃에서 최대 9개월간 저장한 생쥐의 난구세포와 섬유아세포를 이용해 체세포 복제 생쥐 75마리를 생산하는 데 성공했다고 밝혔다.
연구팀은 동물 복제 기술은 생물다양성을 보전하고 멸종 위기종을 보호하는 데 활용될 수 있다며 이번에 개발한 동결 건조 체세포를 이용한 복제 기술이 복제용 유전물질 저장 기술을 진일보시킬 것이라고 설명했다.
현재 동물 복제에 사용되는 생물자원 은행 시스템은 영하 196℃ 이하의 액체 질소를 이용하는 극저온 보관 방법에 의존하고 있어 비용이 많이 들고 정전 등에 사고에 취약한 문제점이 있다.
최근에는 기술이 발전해 생식세포인 정자 세포의 유전물질을 동결 건조 방법으로 저장하는 것도 가능해져 유전물질 저장의 안정성과 안전성이 높아졌지만 이 방법도 건강한 정자 세포를 확보할 수 있을 때만 활용할 수 있다.
연구팀은 이 연구에서 동결 건조한 생쥐 체세포를 영하 30℃에서 최장 9개월간 저장한 뒤 이를 녹여 2단계 핵치환 복제 과정을 거쳐 체세포 복제 생쥐 75마리의 만들고 이들의 정상적인 생식 능력까지 확인했다.
이들은 먼저 다양한 생쥐 종의 난구세포와 꼬리 부분의 섬유아세포를 동결 건조한 다음 이를 영하 30℃에서 1주일에서 최장 9개월간 저장하면서 체세포 복제 연구를 진행했다.
연구에 사용된 체세포들은 동결 건조 과정에서 세포 자체가 죽고 핵 속의 유전물질 역시 크게 손상되는 것으로 확인됐으며 이에 따라 동결 건조 체세포(FD somatic cell)로 만든 복제 배반포를 직접 난자에 주입하는 체세포 복제 방법은 성공률이 크게 떨어지는 것으로 나타났다.
이에 연구팀은 복제 배반포로 핵치환 배아줄기세포주(ntES)를 만든 다음 핵치환 줄기세포주를 난자에 주입하는 체세포 복제를 통해 성공률을 0.2∼5.4%까지 높여 모두 75마리의 체세포 복제 생쥐를 만들었다.
이어 복제 생쥐의 생식 능력 검증을 위해 암컷 9마리와 수컷 3마리를 무작위로 선택해 일반 생쥐와 짝짓기를 시킨 결과 암컷 9마리 모두 정상적으로 새끼를 낳아 복제 생쥐들이 모두 정상적인 생식 능력을 갖춘 것으로 확인됐다. 가장 먼저 복제된 암컷 '도라미'(Dorami)는 성장한 뒤 짝짓기로 새끼를 낳고 1년9개월(676일)간 살았다.
연구팀은 동결 건조는 현재 사용되는 세포 저장 방법보다 더 많은 DNA 손상을 일으키지만 이 연구에서 확인된 복제 성공률은 동결 건조 체세포를 이용한 동물 복제가 기존 복제 방법을 대체할 수 있는 대안이 될 수 있다는 것을 보여준다고 설명했다.
이어 이 연구는 체세포가 동물 복제용 유전물질의 공급원이 될 수 있음을 시사한다며 체세포 동결건조가 동물의 유전물질을 안전하고 값싸게 저장할 수 있는 현실성 있는 방법을 제공할 수 있을 것으로 기대했다.
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