닭 정자·난자 모태세포 만드는 '핵심 열쇠' 찾았다

농촌진흥청이 닭의 일반 체세포를 정자와 난자의 기원이 되는 원시생식세포로 유도하는 핵심 조절인자 10종을 발굴하는 데 성공했다.

농촌진흥청은 16일 닭 체세포에서 원시생식세포 관련 유전자를 활성화하는 핵심 전사인자 10종을 찾아내고, 이 과정을 형광으로 추적하는 기술을 개발했다고 밝혔다.

원시생식세포는 배아 발달 초기에 나타나 성장 후 정자와 난자로 분화하는 세포다. 이 세포는 일반 체세포와 달리 'DAZL', 'DDX4'와 같은 생식세포 관련 유전자를 발현하는 특징이 있다.

연구진은 어떤 단백질이 이 유전자들의 작동을 조절하는지 규명하기 위해 대규모 유전자 정보를 분석했다. 그 결과 원시생식세포 관련 유전자를 조절하는 핵심 후보 전사인자 10종을 선발했다.

선발된 전사인자는 'NANOG', 'POUV', 'SOX2', 'LIN28A', 'Blimp1', 'TFAP2C', 'PRDM14', 'HNF4A', 'OTX2', 'CDX2' 등이다.

연구진은 유전자가위(CRISPR/Cas9) 기술을 이용해 생식세포 유전자인 'DAZL'이 발현되면 녹색 형광이 나타나는 추적 세포주도 개발했다. 이 세포에 선발한 전사인자 10종을 도입하자 'DAZL' 유전자가 발현되며 형광이 나타나는 것을 확인했다.

이번 연구는 닭에서 원시생식세포 유도 과정을 분자 수준에서 정밀하게 연구할 수 있는 기반을 마련했다는 점에서 의미가 크다. 향후 가금 유전자원 보존이나 고부가가치 신품종 개발을 위한 생명공학 연구 플랫폼으로 활용될 전망이다.

해당 연구 성과는 축산 분야 국제학술지 '애니멀 바이오사이언스(Animal Bioscience)'에 게재됐으며, 관련 기술은 특허 등록을 마쳤다.

농촌진흥청 국립축산과학원 이경태 동물바이오유전체과장은 "유도된 세포가 실제 원시생식세포의 기능적 특성을 갖추었는지 확인하고 기술을 고도화하는 후속 연구를 이어갈 계획"이라고 말했다.