'DNA 타자기'로 생명의 탄생 추적…쥐 배아 세포 가계도 완성 작성일 10-09 76 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">수정란 첫 두 세포부터 130만 개 세포 계통 복원<br>미국 연구팀 사이언스 발표…장기 형성·선천성 기형 연구 기대</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="Knq0atjJtg"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="bb25cb5814f1fe8ea29493d783f0f0469d2c171c3c5f7424f6f08baad94ba2dc" dmcf-pid="9nq0atjJ1o" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="쥐 배아에 DNA 타자기를 삽입하는 모습 [시애틀 합성생물학 허브 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/09/yonhap/20261009030155222tytl.jpg" data-org-width="500" dmcf-mid="bRqS8CPK1a" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/09/yonhap/20261009030155222tytl.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 쥐 배아에 DNA 타자기를 삽입하는 모습 [시애틀 합성생물학 허브 제공. 재판매 및 DB 금지] </figcaption> </figure> <p contents-hash="4da4c8a790c7fff4406f4f9450122eecd5d174cad44c3a8e9024e5c1faf36670" dmcf-pid="2LBpNFAiGL" dmcf-ptype="general">(서울=연합뉴스) 조승한 기자 = 과학자들이 포유류 수정란의 세포가 분열하면서 어떤 세포를 거쳐 몸을 구성하는 다양한 세포로 발전했는지를 보여주는 '세포 가계도'를 DNA에 기록하는 데 성공했다.</p> <p contents-hash="04b7798be1dbfba07bb687db023dcc0bf6e99ba2ab31594299d64f51321f187e" dmcf-pid="VobUj3cnXn" dmcf-ptype="general">하나의 세포가 어떻게 온전한 몸이 되는지를 보여주는 지도를 구축해 장기 형성이나 선천성 기형 발생 과정을 이해하고, 장기적으로 치료용 세포 설계에도 도움을 줄 수 있다는 기대가 나온다.</p> <p contents-hash="a2df3eeef50cd9c092affdf400df9e6d70af9aa1706d80ee2cef62ddd6a5fceb" dmcf-pid="fgKuA0kLti" dmcf-ptype="general">제이 셴두어 미국 워싱턴대 의대 유전체과학과 교수와 청샹 추 미국 다트머스대 교수 연구팀은 쥐의 수정란이 둘로 나뉘는 시점으로 장기를 갖춘 몸의 형태가 만들어지는 13.5일째까지 130만 개 세포의 궤적을 기록하는 데 성공했다고 9일 밝혔다.</p> <p contents-hash="8eb7483fe4f6c5ccadf6f5c840460fca3213f95a26b6ac3edaf64cf15139726e" dmcf-pid="4a97cpEoHJ" dmcf-ptype="general">김해동 워싱턴대 박사후연구원이 1저자로 참여한 이번 연구는 이날 세계 최고 권위 국제학술지 '사이언스'에 실렸다.</p> <p contents-hash="93bfad2cca10699d3b889abdac6dd3731ad4e945a3568e9aacce2215ee69ba07" dmcf-pid="8N2zkUDgZd" dmcf-ptype="general">포유류의 몸은 구조가 복잡해 배아가 자라는 과정에서 수많은 세포가 어떤 경로를 거쳐 만들어졌는지 모두 추적하기 어려웠다.</p> <p contents-hash="4bc65f15aba10d015110e1abb2efb347ca66baeccfb55c4fe4597c0ee80613de" dmcf-pid="6jVqEuwaYe" dmcf-ptype="general">DNA를 자르거나 변형해 세포 분열의 흔적을 남기는 방식도 있었지만, 세포에 부담을 주고 앞서 남긴 기록이 사라지는 경우가 많았다.</p> <p contents-hash="4804278938a8d278719ed3d8fb4f2dfd90691020f1690f82de76b08c3870ee86" dmcf-pid="P5DN3opXZR" dmcf-ptype="general">또 표식이 정해진 순서 없이 남아 언제 기록이 생겼는지 나중에 추정해야 하는 한계도 있었다.</p> <p contents-hash="da7e062fc3e3959ba077bc262f35a75af5177c1df323dd306a95e2b9b35826d2" dmcf-pid="Q1wj0gUZYM" dmcf-ptype="general">연구팀은 셴두어 교수와 최준홍 미국 메모리얼슬론케터링 암센터 박사가 개발한 추적 기술인 DNA 타자기를 세포 가계도 작성에 활용했다.</p> <p contents-hash="cff1b8dae58c6fa856efda8997b6ec18eeeeec9820c54861a8906e77cafb3c6f" dmcf-pid="xtrApau51x" dmcf-ptype="general">DNA 타자기는 크리스퍼 유전자가위 기술을 이용해 세포가 분열할 때마다 DNA 테이프에 새 기록을 하나씩 남기는 기술이다.</p> <p contents-hash="ce51230d3ec62979673b926e0fd97c822654a114ca20049bf87be13ea824c8c4" dmcf-pid="yobUj3cnGQ" dmcf-ptype="general">타자기가 글자를 쓰듯 DNA에 기록을 차례로 남기고, 적힌 것을 덮어쓰지 않기 때문에 테이프에 적힌 내용을 토대로 세포의 분열 이력을 정교하게 파악할 수 있다.</p> <p contents-hash="8f27cd3e82a7f910710170008ad8361cb2b721e6910c7da52f082d537c5b9292" dmcf-pid="WgKuA0kL5P" dmcf-ptype="general">연구팀은 마우스 수정란의 게놈에 새로 설계한 DNA 테이프를 삽입했다. 이후 세포가 분열하면서 DNA 타자기가 각 세포의 유전물질 안에 계속 남아 새로운 기록을 쌓도록 했다.</p> <p contents-hash="8d013cb655f07b8e96f4ea52d4d58805807ddcb0adaa68386f737cf3437f63ce" dmcf-pid="Ya97cpEoY6" dmcf-ptype="general">김 박사후연구원은 "종이 대신 세포의 DNA 위에 글자를 찍는 것"이라며 "세포가 분열할 때마다 다음 빈칸에 새 글자 하나를 찍기 때문에 배열 자체가 세포 분열 이력을 보여준다"고 설명했다.</p> <p contents-hash="e0bdf2bbcf382d94e3661847737a99406877ae99e27dede811cd0f2f1bde0e47" dmcf-pid="GN2zkUDgZ8" dmcf-ptype="general">이렇게 만들어진 기록은 세포의 자손 세포에서 다시 읽어낼 수 있고, DNA 타자기 표식을 통해 공통 조상 세포도 찾아낼 수 있게 된다.</p> <p contents-hash="32d2db7dfa24732b78ff68abe9413137138531c72a2fcb2149803dcaca79a058" dmcf-pid="HjVqEuwa54" dmcf-ptype="general">연구팀은 수정된 쥐 난자 100개에 이 기록 시스템을 적용해 약 20일의 임신 기간 중 3분의 2에 해당하는 13.5일간 자라난 배아 10개를 분석했다.</p> <p contents-hash="f1ab57c6a947877c98509c11f2213c9f31ed7ca5cc511b6a919750f2b482d9a7" dmcf-pid="XAfBD7rNYf" dmcf-ptype="general">이어 DNA 타자기 구성 물질이 가장 잘 투입된 1개 배아에서는 전체 분석을 진행했다.</p> <p contents-hash="69ee084211d45ffb4dc5c56d64ffceabfb682246b83b7ed55c0c6932f1d62cae" dmcf-pid="ZLBpNFAiYV" dmcf-ptype="general">연구팀은 이렇게 얻은 기록을 분석해 수정란에서 시작된 세포들의 발생 과정과 계통을 복원했다.</p> <p contents-hash="7569b49e2ea171f5a0e7af08a870236002d975a42a7c5b3f21bdf8fd4d310af9" dmcf-pid="5obUj3cnt2" dmcf-ptype="general">가장 눈에 띄는 결과는 수정란이 처음 둘로 나뉘었을 때 생긴 두 세포에서 자란 자손들을 구분할 수 있었다는 점이다.</p> <p contents-hash="7cb0108f2339e69401411163889bd5b8d284871aa4315f1f13343ec01800c266" dmcf-pid="1gKuA0kLG9" dmcf-ptype="general">김 박사후연구원은 "가장 처음 생긴 두 세포를 구분하는 뚜렷하고 영구적인 표식을 포착해 분석한 배아 세포의 거의 전부를 둘 중 한 세포로 거슬러 올라가 추적할 수 있었다"며 "하나가 다른 쪽보다 더 많은 자손을 만들었지만, 다양한 세포 유형은 거의 같은 비율로 만들어냈다"고 설명했다.</p> <p contents-hash="886cc4edff877a75a8dc447cda225673b54d1af7a306e3facc85df0c82d8c321" dmcf-pid="ta97cpEoYK" dmcf-ptype="general">또 세포 기록을 발생 과정의 시간 순서대로 되짚어 각 세포 유형이 언제 서로 다른 경로로 갈라져 나왔는지도 확인했다.</p> <p contents-hash="703a3f37676d3669c3edc630ef7109a8fbf4cad37550b60897f5ddf43b72b2ab" dmcf-pid="FN2zkUDg5b" dmcf-ptype="general">그 결과 세포 종류에 따라 자신의 역할이 결정되는 시점이 서로 다른 것도 연구팀은 파악했다.</p> <p contents-hash="685954a59ea88bf5c5894184d0290d892cf0cffc69b243345b26d80be2d7d3f3" dmcf-pid="3jVqEuwaGB" dmcf-ptype="general">예를 들어 혈액세포와 망막은 비교적 일찍 운명이 정해졌고, 피부 바깥층은 늦게 결정됐다.</p> <p contents-hash="cd57f62322d0ea92e7396ab0e6163ea7b59a7be126b6b24be05aeb5fd32daa66" dmcf-pid="0AfBD7rNZq" dmcf-ptype="general">연구팀은 이번 연구를 통해 특정 장기나 조직을 넘어 개체 전체 수준에서 포유류의 발생 과정을 추적하는 지도를 만드는 데 한 걸음 다가갔다고 평가했다.</p> <p contents-hash="83016c76b771634e913b59020d64bac783ad0e867a1ebb5ff95e164a891bf0bd" dmcf-pid="pc4bwzmjGz" dmcf-ptype="general">김 박사후연구원은 "장기가 어떻게 올바르게 형성되는지, 그 과정이 어긋나면 어떻게 선천성 기형이 생기는지, 비정상적인 세포 증식이 어떻게 암으로 이어지는지 이해하는 데 도움 될 것"이라며 "치료용 세포를 설계하는 방향을 잡는 데도 도움이 될 수도 있다"고 말했다.</p> <p contents-hash="e975f92830d17b4b4b4efccfb56b33380e1b24e83d48def733d12f49d6049a7c" dmcf-pid="Uk8KrqsAt7" dmcf-ptype="general">shjo@yna.co.kr</p> <p contents-hash="f8379bf4bdb43d1a7a69ab90cfbf7da32bf9f42caec389e20ba127d013bf9e49" dmcf-pid="7wQVOKCEYU" dmcf-ptype="general">▶제보는 카톡 okjebo</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 연합뉴스. 무단전재 -재배포, AI 학습 및 활용 금지</p> 관련자료 이전 물리학자들, 고교수학으로 AI가 ‘악마’로 돌변하는 순간 찾았다 [사이언스 브런치] 10-09 다음 [도깨비의 세계] 희귀 무기 선택 상자 뭘 받는 게 좋을까? 10-09 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
