농촌진흥청(청장 김경규)은 서울대학교와 공동 연구를 통해 닭 원시생식세포(정자‧난자의 바탕이 되는 세포)의 생존 능력과 안정성을 조절하는 핵심 유전자를 세계 최초로 발견했다고 밝혔다.
닭 원시생식세포를 사용하면 형질전환 닭을 가장 효과적으로 생산할 수 있다. 그동안 원시생식세포의 핵심 유전자 발굴 연구는 생식세포학 등 관련 분야의 중요한 과제였다.
형질전환 닭은 유용물질 생산, 질병 연구, 멸종위기 조류 복원 등 생명공학분야 연구에 다양하게 활용되고 있다.
후대를 생산할 수 있는 원시생식세포는 자신의 유전자를 보호하기 위해 체세포와는 다른 독특한 유전자 발현 패턴을 지닌다.
국립축산과학원 연구진은 닭 원시생식세포에서 특이적으로 발현하는 유전자를 확인하고, 이를 ‘Cyclin F like’ 유전자로 명명했다.
‘Cyclin F like’ 유전자의 발현을 막을 경우, 닭 원시생식세포는 DNA가 심각하게 손상되고 세포가 사멸되는 것이 관찰됐다.
또한 ‘Cyclin F like’ 유전자의 발현은 전능성 전사인자의 일종인 NANOG1) 에 의해 강력하게 조절됐다.
이번 연구 성과를 활용하면 유전자 마커를 통해 닭 원시생식세포 유래 생식세포주의 품질을 확인할 수 있다.
품질이 확인된 생식세포주(체외에서 생식 능력을 유지하며, 안정적인 계대배양2) 이 가능한 상태의 세포)는 닭 형질전환 연구의 효율을 높일 수 있으며, 더불어 생식세포 매개 고효율 유전자원보존 기술 개발에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
농촌진흥청 국립축산과학원 박응우 동물바이오공학과장은 “닭 원시생식세포의 유전적 안정성과 생존 능력 조절에 관한 분자적 기작이 처음으로 확인됐다”라며, “이를 활용해 조류 형질전환과 생명공학 분야의 산업적 응용이 더욱 활발해 질 것으로 보인다.”라고 말했다.
이번 연구 결과는 세계적인 권위를 자랑하는 ‘미국실험생물학회연합회’(FASEB) 저널 2020년 1월호에 게재됐다.
