| 두 수컷만으로 후대 번식 가능 | ||
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 최근, 중국과학원 동물연구소 리웨이(李偉) 프로젝트팀, 저우치(周琪) 프로젝트팀, 후바오양(胡寶洋) 프로젝트팀은 공동으로 "Cell Stem Cell"에 발표한 논문에서 최초로 포유동물의 웅성단위생식을 구현하였다고 선포하였다. 연구팀은 2마리의 수컷 생쥐 유전자를 결합시켜 후대를 발생시켰는데 후대 생쥐는 출생한 후 2일 만에 죽었다. 포유동물의 웅성단위생식을 저해하는 주요 요인은 각인 유전자이다. 동 연구는 이를 입증하였을 뿐만 아니라 또한 최초로 웅성단위생식을 구현할 수 있음을 입증하였다. 이는 각인 유전자의 진화와 기능 및 그 발육과 질병에서의 작용을 연구하는데 중요한 의미가 있다. 어류, 양서동물, 파충류동물, 조류에서 일반적으로 처녀생식 현상이 존재한다. 그러나 포유류에서는 난자와 정자가 결합되어야만 생식을 할 수 있다고 인식하였다. 포유동물에는 각인 유전자가 존재하며 해당 유전자의 존재로 인하여 수컷개체 및 암컷개체가 독자적으로 생성한 배아는 출산예정일까지 생존하지 못한다. 각인 유전자는 주로 포유동물과 고등식물에 존재한다. 포유동물에서도 각인 유전자는 주로 고등동물에 속하는 진수아강(태반이 있는 포유동물류)에 존재하며 비교적 원시적이고 태반이 없는 오리너구리, 캥거루 등 동물에는 각인 유전자가 아주 적거나 또는 존재하지 않는다. 10년 전 일본 도쿄농업대학 연구팀은 각인 유전자 영역 제거를 통하여 최초로 생존 가능한 처녀생식 암컷 생쥐 "카구야히메"를 제작하였다. 해당 실험은 각인 유전자 제거를 통하여 동성생식 생쥐를 출생시킬 수 있음을 입증한다. 그러나 "카구야히메"는 성장지연, 신경이상 등 증상이 나타났다. 해당 생쥐 제작 과정에서 미성숙 난세포를 이용하여 유전자 녹아웃을 수행하였는데 이는 유전 규칙의 제한을 받는다. 연구팀은 반수체 줄기세포 기술을 이용하여 각인 유전자를 제거하였다. 연구 결과, 줄기세포 기술로 처녀생식을 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 웅성단위생식을 구현할 수 있다. 특히 유전체 각인은 DNA의 메틸화 수식으로서 아주 안정적이고 제거하기가 매우 어렵다. 연구팀은 일련의 복합한 조작 및 분석에 의하면 해당 반수체 줄기세포는 미숙난포에 비하여 더욱 완전하고 원시생식세포와 유사한 "무각인 상태"임을 발견하였는데 이는 실험의 최종 성공에 기반을 마련하였다. 생쥐의 유전체에는 20개가 넘는 각인 유전자가 있는데 제거 유전자 선택은 핵심 문제이다. 연구팀은 먼저 처녀생식 개선을 시도하였다. 연구팀은 일본 과학자가 제거한 2개 각인 유전자 외에 선별 비교를 통하여 3번째로 제거할 유전자 위치를 결정하여 제거함으로써 정상 생쥐와 거의 일치한 처녀생식 생쥐를 획득하였다. 웅성단위생식 생쥐 제작은 자체로 탐색할 수밖에 없었다. 연구팀은 문헌에서 가장 많이 제안된 질병과의 관련성이 가장 밀접한 유전자 제거로부터 착수하여 연구를 수행하였는데 7번째 각인 유전자를 제거한 후 부분 배아를 대리임신 생쥐 자궁에서 19일 동안 생육하여 순리롭게 웅성단위생식 생쥐를 제작하였다. 각인 유전자 제거 기술은 질병 치료에도 적용된다. 이미 발견한 각인 유전자에서 아주 많은 유전자는 정신질환(자폐증 등), 대사질환[베크위드-위드만증후군(BWS 증후군) 등], 성장발달이상(프라더-윌리 증후군 등)을 포함한 심각한 인간질병과 관련된다. 각인 유전자수가 많기에 상술한 질병 환자도 적지 않다. 환자 체내의 해당 이상 각인 영역을 수복하면 상기 질병의 치료효과를 발생할 수 있다. 세계 30개 국가에서는 이미 동성결혼을 합법화하고 있다. 동성결혼자도 결혼 후 행복을 희망하고 있으며 또한 자식의 탄생을 갈망하고 있다. 시험관 아기 기술과 마찬가지로 해당 기술도 2개 개체의 생식세포를 체외에서 융합시킨 후 얻은 초기 배아를 자궁에 이식하는 방법이다. 다만 과학적 수단으로 전통적인 유성생식의 정자-난자 결합을 "난자-난자 결합" 더 나아가 "정자-정자 결합"으로 대체하였다. 이로써 동성사람도 쌍방의 유전자를 모두 소지한 후대를 출생할 수 있다. 그러나 실제 응용에서 상기 기술은 아주 큰 위험성이 있다. 생쥐 실험 자료에 의하면 처녀생식 성공률은 10%~20%이고 웅성단위생식 성공률은 오직 2%이다. 그러므로 해당 기술의 임상 적용은 불가능하다. 특히 웅성단위생식으로 출생한 생쥐는 아주 짧은 시간 생존하였으며 또한 해당 생쥐는 실험실에서 정상이지만 실제에서의 정상은 보증하기 어렵다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/10/418725.shtm |
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