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자외선을 쬐면 형광을 내는 복제 개 목록

조회 : 4978 | 2011-08-01






복제 개 테곤에게 독시사이클린을 투여하고 자외선을 쬐면 녹색형광단백질을 발현한다
(자료 제공: 서울대학교)




*알아보기*
- 형광 복제 개 테곤(Tegon)
- 동물 복제의 역사
- 왜 동물을 복제하는 걸까요?




*관련 단원*
- 초등학교 3학년 과학 동물의 한살이
- 중학교 3학년 과학 생식과 발생
- 고등학교 1학년 과학 유전과 진화
- 고등학교 1학년 생명과학과 인간의 미래




형광 복제 개 테곤(Tegon)
며칠 전에 아주 재미있고 놀라운 소식이 전해졌습니다. 체세포 복제 기술을 통해 태어난 ‘테곤(Tegon)'이라는 복제 개 이야기입니다. 이전에도 복제 개는 있었으니 신기할 게 없다고 생각하는 분이 있을지도 모르겠습니다. 하지만 서울대 이병천 수의과대 교수팀에 의해 태어난 테곤은 아주 특별한 복제 개입니다. 독시사이클린이라는 항생제를 투약하면 녹색형광단백질이 발현하기 때문입니다. 즉, 필요할 때만 특정 유전자가 발현되는 복제 개가 세계 최초로 체세포 복제 기술을 통해 생산된 것입니다.

이병천 교수팀은 개에서 얻은 체세포에 녹색형광유전자와 형광단백질 발현의 스위치 역할을 할 수 있는 유전자를 주입해서 테곤을 얻었다고 밝혔습니다. 현재 서울대 안에서 길러지고 있는 테곤의 종은 비글이며, 평소에는 다른 비글과 다를 바가 없지만, 독시사이클린을 투약하면 약 2주 후에 녹색형광 유전자가 발현한다고 합니다. 또 독시사이클린 투약을 중지하고 9주가 지나면 더 이상 형광색이 나타나지 않게 된다고 합니다. 이번 주에는 동물 복제에 대하여 자세히 알아보겠습니다.









독시사이클린의 화학 구조 (자료 출처: http://wikipedia.org)









자외선을 쪼이자 여러 가지 형광을 보이는 광물들
(자료 출처: http://wikipedia.org, (cc) Hannes Grobe)




동물 복제의 역사
돌리(Dolly)를 아시나요? 돌리는 어쩌면 세상에서 가장 유명한 양이었을 것입니다. 돌리는 1996년 7월 5일에 영국의 로슬린 연구소에서 태어난 세계 최초의 체세포 복제 포유동물입니다. 돌리를 만든 과학자는 이언 윌머트 박사입니다. 그는 어미 양의 세포에서 핵을 꺼내, 핵을 제거한 다른 양의 난자에 그 핵을 넣은 후 전기 충격으로 세포 분열을 일으키는 방법을 써서 수정란을 만들었습니다. 그 수정란이 대리모의 아기집 속에서 자란 후 새끼 양이 세상에 태어났는데, 그 양이 바로 돌리입니다. 정상적인 수정을 통해 새끼가 태어난다면 부모로부터 반 씩 유전자를 물려받게 되지만, 돌리는 어미로부터만 유전자를 물려받았기 때문에 마치 어미 양과 일란성 쌍둥이처럼 똑같았습니다.

돌리의 탄생이 알려지자마자 돌리는 세계적인 스타로 떠올랐고, 돌리의 뒤를 이어 최초의 복제 소(1998년 일본), 복제 쥐(1998년 미국), 복제 돼지(2000년 영국과 일본), 복제 고양이(2002년 미국), 복제 토끼(2002년 프랑스), 복제 말(2003년 이탈리아), 복제 개(2005년 한국) 등이 계속 태어났습니다.









스코틀랜드 왕립 박물관에 전시되어 있는 돌리의 박제
(자료 출처: http://wikipedia.org, (cc) Llull)





돌리가 지금까지 살아있다면 올해로 만 15세가 되었을 터이지만 안타깝게도 돌리는 2003년(만 6세)에 안락사를 통해서 세상을 떠났습니다. 양의 평균 수명이 적어도 10년은 넘기 때문에 돌리는 너무 일찍 죽음을 맞은 셈입니다. 사실 지금까지도 돌리의 죽음에 대해서는 논란이 남아 있습니다. 로슬린 연구소의 발표에 따르면, 돌리는 진행성 폐질환으로 고통 받고 있었으며, 비만, 퇴행성 관절염 등 노화와 관련된 질병에 시달렸다고 합니다. 돌리에게 체세포를 준 어미 양의 나이가 그 때 6세였기 때문에 돌리의 세포는 태어날 때부터 6세 상태나 마찬가지였다고 주장하는 과학자들도 많습니다. 그 주장대로라면 둘리는 사망할 때 만 12세였고, 평균 수명 정도 살았다고 볼 수도 있겠습니다.

텔로미어(염색체 끝에 있으며, 세포 분열이 일어나면 길이가 짧아진다. 텔로미어가 일정 길이 이하로 줄어들면 그 세포는 사멸한다)의 길이가 복제 동물의 수명과 관련이 있으며, 체세포 복제가 일어날 때 텔로미어가 짧아지기 때문에 복제 동물의 수명이 정상적으로 태어난 동물의 수명에 비해 짧다는 것이 그 과학자들의 주장입니다. 하지만 그 주장에 들어맞지 않는 예들 또한 많이 있기 때문에 함부로 결론을 내릴 수는 없는 문제인 것 같습니다.




왜 동물을 복제하는 걸까요?
돌리가 태어났을 때도, 돌리의 안락사 사실이 알려졌을 때도 동물 복제에 대해 논란이 무척 거셌습니다. 한 쪽에서는 특히 동물 복제가 머지않아 인간 복제로 이어지지는 않을까 하는 우려를 나타냈습니다. 또 복제 동물들의 존엄성에 대한 문제도 끊임없이 제기되었습니다. 동물 복제는 인류가 과학기술을 얼마나 빠르고 정교하게 발전시켜왔는가에 대한 증거이자, 신의 영역으로 남아 있던 생명 창조가 사람의 힘만으로 가능하다는 사실 때문에 두려움의 대상이 되기도 했습니다. 그렇다면 이런 논란에도 불구하고 과학자들이 여러 가지 동물 복제 연구를 계속하고 있는 이유는 무엇일까요?





각 동물을 복제하는 이유는 조금씩 다르지만, 모두 인류를 위한 것이라는 점이 공통점이라고 할 수 있습니다. 양이나 소는 주로 고기나 젖을 주는 가축으로써 효용이 크고, 쥐는 신약 개발이나 질병 연구 등에 있어서 유용하게 쓰이는 동물입니다. 돼지의 경우에는 더 중요한 쓰임새가 있는데, 간, 콩팥, 심장 등의 장기가 사람의 장기와 크기가 비슷하기 때문입니다. 만약에 체세포 복제를 통해서 건강한 돼지를 대량으로 생산할 수 있다면, 그리고 부작용 없는 이종 장기 이식법을 확립한다면, 장기 이식이 필요한 환자들에게는 무척 희망적인 소식이 될 것입니다.

고양이나 개는 일반적으로 사람들에게 매우 가깝고 특별한 애완동물이기 때문에, 유사시에 복제하고 싶어 하는 사람들이 지금도 많이 있다고 합니다. 그런데 과학자들이 개를 복제하는 이유는 그것 말고도 따로 있습니다. 양이나 소, 돼지 등에 비해 개와 사람이 공통적으로 걸릴 수 있는 질병의 종류가 많기 때문입니다. 즉, 복제 개를 이용하면 개와 사람에게 공통적인 질병의 치료에 대한 연구에 더 큰 도움이 될 것입니다. 몇 년 전에는 암 탐지 능력을 가진 특별한 개가 복제되기도 했습니다. 체세포 복제를 통해 어떤 동물을 복제하면 그 동물은 체세포를 제공한 어미와 똑같은 형질을 갖게 됩니다. 사람들에게 필요한 형질을 가진 동물의 체세포를 이용하면 얼마든지 같은 동물을 만들어낼 수도 있다는 뜻입니다.

물론 동물의 대량 복제를 실용화하기 위해서는 기술적으로도 넘어야 할 산이 많이 남아 있습니다. 기술적인 문제든 윤리적인 문제든 모두 좋은 방향으로 잘 해결되어서 동물의 복제 연구가 인류에게 유익하게 쓰이기를 바랍니다.









같은 어미로부터 복제된 복제 개 두 마리, 나이가 다르다 (cc) jurvetson




*더 찾아보아요*
☆ 책으로 읽어보아요
- 유전 공학과 복제, 데이비드 제프리스 지음, 아이 세움
- 어떻게 양을 복제할까, 헤이즐 리처드슨 지음, 사이언스북스
☆ 책으로 읽어보아요
- 유전 공학과 복제, 데이비드 제프리스 지음, 아이 세움
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*한걸음 더!*
☆ 세계 최초의 복제 동물들은 각각 어느 나라의 어느 동물인지 종류별로 알아보세요. 또 각 동물들이 복제된 이유는 무엇이며, 현재 어떤 상태인지도 알아보세요.
☆ 우리나라에서 복제된 동물들은 어떤 것들이 있는지 찾아보세요.
☆ 텔로미어에 대해 자세히 알아보세요.
☆ 테곤의 경우 독시사이클린을 투여하고 2주 후 자외선을 쬐게 하면 형광이 나타난다고 합니다. 형광이란 무엇인지 알아보고, 주변에서 형광을 나타내는 것에는 어떤 것들이 있는지 찾아보세요. 또, 형광을 이용해서 무엇을 할 수 있는지 생각해보세요.




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