실험 쥐를 무려 58세대에 걸쳐 복제한 최근 실험에 시선이 모였다. 세대를 거듭한 클론은 유해한 돌연변이가 일반 교배보다 3배나 많다는 사실에 학계가 주목했다.
일본 야마나시대학교 생명공학자 와카야마 테루히코(58) 박사 연구팀은 쥐를 복제하는 한계가 58세대로 파악된 최신 연구 결과를 25일 공식 발표했다.
연구팀은 유전자 복제 기술이 쥐를 과연 몇 세대까지 만들어낼 수 있는지 장기 실험했다. 지난 2005년 시작된 연구는 20년 넘게 진행됐는데, 쥐의 클론은 58세대가 한계라고 연구팀은 결론을 내렸다.
와카야마 박사는 “쥐의 난자 주위를 둘러싸 성장에 도움을 주는 난구세포에서 핵을 추출, 미리 핵을 제거한 다른 쥐의 난자에 넣는 핵 이식 기술로 클론을 제작했다”며 “오랜 세월 실험을 계속한 것은 계속해서 클론을 만드는 리클로닝(recloning)의 한계를 알기 위해서”라고 설명했다.
50회째 생산한 클론 실험 쥐 「사진=야마나시대학교 공식 홈페이지」
이어 “26세대를 기점으로 복제 성공률이 떨어지기 시작했고, 58세대 개체는 생후 며칠 만에 죽었다”며 “현재의 핵 이식 기술로는 특정 유전 정보를 영원히 이어받을 수 없다는 것이 우리 실험으로 밝혀졌다”고 말했다.
연구팀 분석 결과, 58세대 쥐는 일반 교배로 태어난 개체에 비해 돌연변이 발생률이 3배나 높았다. 핵을 이식할 때나 성장 과정에서 DNA 설계도에 수정 실수가 발생할 수 있는데, 50세대를 넘어도 태어난 쥐는 건강했고 수명도 정상이었지만 눈에 보이지 않는 DNA 안에서는 염색체 일부가 교체되는 심각한 실수가 축적됐다는 이야기다.
지금까지 클론은 제공자와 동일한 설계도를 유지할 수 있다고 여겨져 왔다. 실제로는 세대를 거듭할수록 손상이 쌓여 복구 불가능한 상태가 된다는 점에 많은 학자들이 주목했다.
와카야마 박사는 “유성생식은 돌연변이를 제거하는 메커니즘이 특징”이라며 “이번 실험 결과는 생물이 수컷과 암컷이 함께 자손을 만드는 유성생식을 선택하는 과학적인 이유를 뒷받침한다”고 의미를 부여했다.
쥐를 복제해 세대를 확장하는 20년에 걸친 실험에서 58세대 만에 열화가 확인됐다. 사진은 기사와 관련 없음 「사진=pixabay」
박사는 “일반적인 교배에서는 정자와 난자가 만들어지는 과정과 그것들이 합쳐지는 수정 과정을 거쳐, 유해한 돌연변이가 다음 세대에 이어지지 않게 된다”며 “현재의 클론 기술에는 이 불필요한 실수를 제거하는 과정이 전혀 존재하지 않는다. 이것이 복제 기술의 맹점”이라고 강조했다.
클론 기술은 우수한 가축 품종을 늘리거나 멸종위기에 처한 동물을 구하기 위한 중요한 기술로 여겨져 왔다. 이번 실험은 현재의 핵 이식 기술로 클론을 연속해서 만들면 DNA 변이가 축적되는 한계를 분명하게 드러냈다.
연구팀은 유전 정보를 영속적으로 지키기 위해서는 돌연변이의 발생을 억제하거나 DNA를 복원하기 위한 새로운 기술이 필요하다고 봤다. 연구팀이 20년간 이어온 기록은 클론 기술을 실용화하는 데 있어 극복해야 할 구체적인 과제를 명확히 보여준 점에서 학계의 높은 평가를 받았다.
이윤서 기자 lys@sputnik.kr
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