= 형질전환기술과 복제기술을 종합한 생명공학기술의 개가 =

농촌진흥청(청장 정무남)은 한우의 체세포에 유전자를 넣은 후 복제기술을 이용하여 형질전환된 복제가축을 생산하는데 성공했다고 밝혔다.

이번에 제왕절개 수술로 태어난 형질전환 체세포 복제한우는 13.5kg의 저체중(정상송아지는 25kg내외)으로 태어나, 태어난지 30여분만에 죽었으나 형질전환기술과 체세포 복제기술을 종합한 생명공학기술의 개가로 평가되며, 앞으로 인간에게 유용한 형질전환 물질을 가진 체세포 가축의 생산 가능성을 활짝 열었다.  

농촌진흥청 축산기술연구소는 형질전환 복제소를 개발하기 위하여 체세포의 일종인 임신 45일경의 한우 태아섬유아세포(胎兒纖維芽細胞, Bovine Fetal Fibroblast)를 이용하여 외래유전자를 주입하였고, 유전자가 들어 간 체세포를 선발하여 10세대 이상 배양을 거친 다음 체세포 복제기술을 이용하여 복제란을 생산하였다. 체외에서 발생한 초기단계의 복제란은 7일 동안 실험실에서 배양을 거친 다음 2001. 11. 15일에 대리모에 이식하여 형질전환 복제한우를 개발하게 된 것이다.

이번에 형질전환 물질로 사용한 형광을 나타내는 유전자(GFP, Green Fluorescent Protein)는 형질전환여부를 파악하기 위해 쓰여진 것이나, 앞으로 축산기술연구소에서 자체적으로 만든 백혈병치료제 등의 고가의료물질을 생산하는 유전자를 이용하여 형질전환시킨 복제소를 개발하면 이 분야의 세계시장에 조기에 진출이 가능하게 되므로 이번의 연구성과는 매우 의미가 크다.

또한 형질전환 복제기술은 21세기 인간의 복지를 위한 사람에게 장기를 제공하는 가축을 만들 위한 필수적인 기술로서 학문적인 성과 또한 크다고 하겠다.

농촌진흥청은 가축의 형질전환과 복제소 생산기술을 종합한 형질전환 복제소의 생산에 성공함으로서, 앞으로  생명공학연구에서 선진국수준과 대등한 기술을 보유하게 되었으며, 앞으로 농촌진흥청에서 추진하고 있는 국내 생명공학기술의 실용화를 위한 「바이오그린 21사업」에 참여하여 가축을 이용한 고부가가치 산업을 육성하는 연구를 강화하게 될 것이다.

형질전환 복제기술은 가축의 체세포에 다른 종의 유전자를 넣은 후 복제하는 기술이며, 이는 1998년 미국의 어드밴스드 셀 테크놀리지(ACT)사가 형질전환 복제젖소를 만든 이후 캐나다, 영국, 독일, 일본 등에서는 성공한 사례는 있으나 국내에서는 소에서 처음으로 성공한 연구의 성과이다.

농촌진흥청은 그 동안 생명공학기술을 꾸준히 개발하여 세계 최초로 돼지의 젖으로부터 사람의 빈혈치료제를 생산하는 형질전한 돼지 「새롬이」를 개발하여 국내·외에서 주목을 받아 왔고, 가축의 획기적인 개량기술인 체세포 복제기술를 자체적으로 개발하여 2000년 부터는 농가와 각도의 가축개량기관을 대상으로 한 실증시험을 통하여 복제소의 생산율을 높여 왔다.

<참고자료 : 용어설명>

   1. 태아섬유아세포(胎兒纖維芽細胞, Bovine Fetal Fibroblast)
     태아섬유아세포 (Bovine Fetal Fibroblast)는 체세포의 일종으로 수정란이 착상되어 각 기관이 형성되는 초기단계의 태아체세포를 이용하여 만든다. 

    일반적으로 소나 말에서는 수정후 1개월까지는 배라 부르고 2개월 이후부터 동물종 특유의 외형이 확인되면 태아라고 부른다. 소에서는 45일령의 태아에서 태아섬유아세포를 채취하므로 이 시기는 수정란 (배)을 지나 태아기가 시작 단계라고 할 수 있다. 

    이 시기의 세포는 일반 세포배양액으로도 왕성하게 분열하므로 쉽게 배양이 가능하여 복제연구 등의 실험용으로 많이 이용된다. 특히 최근에는 분화 발생에 관련된 연구와 복제 및 형질전환 연구에 많이 사용하고 있다. 
 
  2. 형광유전자(GFP)
     해파리에서 분리한 형광유전자(green fluorescent protein, GFP)는 형질전환 동식물의 성공가능성 여부를 쉽게 판단할 수 있어 최근 유전자 발현의 유전자로 많이 이용되고 있다. 

또한 현재 상용화되고 있는 GFP 유전자는 천연형(wild type)에 비하여 좀더 밝게 빛날 수 있도록 개량된 것들이다. 

     본 연구에 사용된 GFP 벡터는 Clonetech 사의 pEGFP-C2 Vector로서 (GenBank Accession # U57606 ; Catalog #6083-1), 이 GFP는 동물세포에서 더 밝게 형광발색하며 발현효율이 높도록 유전자가 개량된 것이다.

  3. 가축형질전환
     이미 기능이 밝혀진 유전자와 발현촉진자를 가축의 수정란이나 체세포에 도입하여 가축형질의 일부를 바꾼 후 유즙이나 오줌 등을 통하여 물질이 생산할 수 있는 기술로서 최근 의약품생산이나 인공장기생산연구 등을 위하여 이용되는 기술이다.

  4. 가축복제
      가축의 유전적인 기능을 변화시키지 않고 자연상태의 수정란이나 체세포의 핵을 기존의 난자의 핵과 치환하여 가축을 생산하는 기술로서 일종의 쌍둥이 생산기술이며, 최근 고능력우나 희귀종의 복제와 인공장기를 생산할 목적으로 이용되는 기술이다.

  5. 가축형질전환 및 복제
      복제와 형질전환을 종합한 생명공학의 첨단기술로서 주로 인공장기를 생산할 목적으로 개발되고 있는 기술이며, 고가의약품 생산을 목적으로도 활용성이 매우 높다.


 6. 인공장기생산
      가축의 장기를 이용하여 치료가 불가능한 급성환자의 장기를 대체할 목적으로 생산하는 장기를 말한다. 일반적으로 사람과 유전자의 상동성과 크기가 가장 유사한 동물인 원숭이나 돼지를 대상으로 사람의 유전자와 상치되는 유전자의 일부기능을 없애거나 부여하는 연구가 이루어지고 있으며, 우리 나라에서도 돼지를 이용하여 주로 연구가 진행되고 있다.

- 자료출처 : 농촌진흥청