| [ KAIST ] in KIDS 글 쓴 이(By): hohwa (暗然銷魂) 날 짜 (Date): 2003년 1월 2일 목요일 오후 03시 53분 49초 제 목(Title): 동물 복제 기술2 현재 체세포를 이용한 동물 복제의 성공률은 5% 미만(태어나는 것을 기준으로)으로 알려져 있습니다. 분화가 멀리 진행된 세포일수록 성공률은 더 떨어집니다. 반면 배아 줄기세포를 핵 공여자로 쓰면 약 15% 성공률을 보인다고 합니다. 체세포의 핵은 epigenetic status가 정립된 상태이기 때문에 reset 성공률이 낮고 줄기세포의 핵은 epigenetic status가 설정되기 이전의 깨끗한 상태이므로 reset 성공률이 높을 것이라는 설명이 가능합니다. 초기 배아 발생에 필수적인 유전자(Oct3/4)가 배아 줄기세포에서는 이미 발현 상태에 있기 때문에 발생 성공률이 높다는 설명도 있긴 합니다. 어쨌든 여러 가지 실험 결과들은 동물 복제 성공의 열쇠는 'epigenetic reprogramming'의 성공 여부에 있다는 결론으로 귀결됩니다. 물론 핵 치환된 난자에서 어떤 이유로, 어떤 방식으로 epigenetic reprogramming이 일어나는지는 알려져 있지 않은 실정입니다. 생쥐의 경우 NT 방식 복제 배아는 30-50%가 착상 이전에 죽게 되고 그 이후로도 계속 죽어서 2-3%만이 정상적으로 출산이 됩니다. Adult(정확한 기준을 모르겠습니다. 제 생각에는 생식 가능 시기인 6주령 정도일 것 같습니다)까지 살아 남는 개체는 겨우 0.5-2% 정도입니다. 일반적으로 발생 중에는 fetal overgrowth에 의해, 태어난 이후에는 respiratory dysfunction에 의해 죽게 된다고 알려져 있습니다. 성체까지 성장한 복제 동물도 관절 이상, 면역체계 이상과 같은 다양한 질병과 조로증을 겪는다고 알려져 있습니다. 복제 동물이 정상적으로 성장하지 못하는 이유에 대해서 역시 몇 가지 가설이 있습니다만 telomere 가설은 맞지 않는 것으로 대체로 의견이 모아지고 있습니다. Epigenetic reprogramming의 error가 원인이 된다는 가설이 가장 포괄적으로 인정 받고 있고 유전적 잡종 강세(hybrid vigor:동일 기원의 haploid genome 두개가 diploid를 이루는 경우는 발생 성공률이 떨어진다는 가설)와 같은 이론도 있습니다. 이 분야도 상당히 재미있는 연구 결과가 많은데 너무 복잡하기 때문에 생략하도록 하겠습니다. 어쨌든 아직은 명확하지 않고 해결책이 알려지지 않은 이유로 인해 복제 동물은 병에 많이 걸리고 빨리 죽게 됩니다. 이것은 복제 인간의 경우에도 마찬가지일 것으로 생각됩니다. 마지막으로 telomere 가설이 맞지 않다는 얘기를 적고 글을 끝내겠습니다. Science에 난 논문들을 근거로 하면 telomere shortening 때문에 복제된 동물이 빨리 늙는다고 하는 예상은 맞지 않습니다. 최초 복제양의 경우만 텔로미어가 짧아진다고 보고가 되었고 그 외에 다수의 경우는 복제 과정에서 텔로미어가 원래의 길이로 복구된다는 사실이 발견되었습니다. 더욱 근본적으로 텔로미어가 고등생물체의 노화의 원인이라는 가설 자체도 개체의 노화에 대해서는 적용이 곤란한 편입니다. 일반적으로 개체의 노화는 텔로미어가 제한하는 수명 훨씬 이전에 일어나기 때문입니다. 텔로미어는 세포의 분열 한계(Hayflick's limit:약 50회)에 관련이 있는 것으로 알려져 있고 실제 개체의 노화는 각각의 세포가 20회를 분열하기 이전에 진행되기 때문입니다. 노화에 대한 가설 중에 Lansing effect 라는 게 있습니다. 산모의 나이가 많으면 태어나는 아기의 수명이 짧다는 것이죠. 이런 현상은 몇 개의 하등 동물에서 공통적으로 관찰이 되었지만 고등 생물에서는 적용되지 않았고 초파리의 경우는 오히려 반대의 결과가 보고되었습니다. 그래서 Lansing effect는 잊혀진 옛날 가설이 되나 했는데, 최근 동물 복제 때문에 다시 생각을 해 볼만 합니다. 동물 복제 시 늙은 개체의 체세포를 쓰면 태어나는 개체도 늙은 상태(잠재적으로 빨리 노화하고 수명이 짧을)로 태어날 것이냐의 문제입니다. 여기에 대해서는 실험 결과들이 엇갈리게 보고되고 있어서 뭐라 결론을 내기는 힘들지만 저는 개인적으로 동물 복제에서는 랜싱 가설이 유효할 것으로 생각하고 있습니다. |