수컷 쥐로 암컷 복제 쥐 세계 첫 탄생

일본 과학자들이 수컷 쥐의 세포에서 Y염색체를 제거해 암컷 복제 쥐를 만드는 데 성공했다. 야마나시 대학의 이시우치 타카시와 이화학연구소 바이오리소스 연구센터의 마토바 쇼고가 이끄는 연구팀은 Y-CUT이라는 CRISPR 기반 도구를 사용해 Y염색체를 제거했고, 그 결과 원래 수컷과 유전적으로 동일하지만 염색체가 하나 없는 암컷 새끼 쥐가 태어났다. 연구 결과는 이달 초 bioRxiv에 사전 공개됐으며 아직 동료 검토를 거치지 않았다.

이시우치와 마토바에 따르면, 일반적인 XX 대신 XO 염색체를 가진 이 암컷 복제 쥐들은 건강하게 자랐고 생식 능력도 있었다. 추가 실험에서 연구팀은 동결 보존된 수컷 세포로 암컷 복제 쥐를 만들었고, 복제된 수컷과 암컷이 교배해 건강한 새끼를 낳았다. 이는 이 기술이 다양한 동물 종의 세포와 조직을 보존하는 '동물원 동결 보존소'에 보관된 샘플에도 적용될 수 있음을 시사한다.

이 연구는 포유류의 번식에 암수 모두가 필요하다는 오랜 믿음에 도전한다. 이시우치는 팀이 필요에 따라 성을 바꿀 수 있는 오키나와 망둑어에서 영감을 얻었다고 말했다. 이 기술은 특히 수컷만 남은 멸종 위기 종을 구하는 새로운 도구가 될 수 있다. 표준 복제는 공여자의 유전자만 복제하므로 수컷만 태어나기 때문이다.

연구에 참여하지 않은 하와이 대학의 생식 생물학자 모니카 워드는 이 성과를 전례 없는 일이라고 평가했다. 보존 단체 리바이브 앤드 리스토어의 수석 과학자 벤 노박은 특히 보존 분야에서 많은 응용이 있을 것이라고 확신했다. 워드는 이 접근법이 유전자 조작 동물을 더 효율적으로 생산하는 데도 도움이 될 수 있다고 말했다.

Y-CUT 방법은 여전히 같은 종 또는 근연 종의 난자 세포가 필요하며, 암컷만 남은 경우에는 사용할 수 없다. XO 염색체를 가진 암컷 쥐는 생식 능력이 있지만, 다른 포유류에서 XO 염색체는 종종 불임을 유발한다. 이시우치는 그러한 경우 생식 능력을 회복시키기 위해 두 번째 X염색체를 삽입하는 연구를 진행 중이다. 2023년 오사카 대학의 하야시 카츠히코는 수컷 쥐의 세포를 난자로 전환할 수 있음을 보여줬는데, 이는 필요한 난자를 공급할 수 있는 보완적 접근법이다.

노박은 유사한 기술이 암컷 세포에서 수컷 복제를 만드는 데도 도움이 될 수 있다고 지적했다. 야마나시 대학의 와카야마 사야카가 쥐 염색체를 생쥐에 삽입한 최근 연구를 언급하며, 이는 검은발족제비 같은 종에 유용할 수 있다고 말했다. 최근 복제된 암컷 족제비는 새끼를 몇 배 밖에 낳지 못하지만, 수컷 복제는 수십 마리의 새끼를 낳을 수 있기 때문이다.