농진청, 돼지 심장서 발현하는 유전자 발굴

국내 이종장기이식 연구 기반 초석

농촌진흥청(이하 농진청)은 돼지의 심장근육 세포에서만 특이적으로 발현하는 유전자를 발굴했다고 23일 밝혔다.

농진청은 돼지 심근세포에서 특이적으로 발현하는 TNNI3, MYBPC3 및 MYH6 등 3개의 유전자를 발굴해 해당 유전자들이 사람, 쥐 및 돼지의 심근세포에서 특이적으로 발현하는 특성을 분석했다. 그리고 이들 유전자의 프로모터(promoter)에 형광표지인자인 GFP를 결합해 돼지의 여러 장기와 조직에 적용한 결과, 심근세포에서는 GFP가 발현되지만 신장 및 일반 근육세포에서는 GFP가 발현되지 않는 결과를 얻었다. 즉 위 유전자들이 돼지의 심근세포에서 특이적으로 발현한다는 것을 확인했다.

이번 연구 결과는 국제학술지인 ‘세포 및 분자 생물학지(Cellular and Molecular Biology)’ 온라인판에 실렸으며 농진청은 이 기술을 기반으로 돼지 유도만능줄기세포 분화와 접목해 특허출원을 마쳤다. 이번 연구결과를 이용하면 심장, 췌도 세포 등 필요로 하는 장기, 조직에서만 유전자가 발현하게끔 발현을 제한함으로써 번식과 생리적 이상을 최소화 할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 줄기세포 등에 접목해 특정 장기, 조직으로의 분화 마커(marker)로 이용 가능해 약품개발시험 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

국립축산과학원은 초급성면역반응 유전자가 제어된 돼지 ‘지노’와 초급성과 급성면역반응 유전자가 동시에 제어된 ‘믿음이’를 생산하는 등 국내 이종장기이식 연구 기반조성을 추진하고 있다. 이번 연구는 이종장기이식용 돼지 개발 연구를 강화하기 위해 농촌진흥청 국가농업 R&D 어젠다 사업의 국제공동연구 지원으로, 국립축산과학원 동물바이오공학과와 미국 오하이오주립대학교 이기춘 교수가 공동으로 수행했다. 황성수 농진청 농업연구사는 “이종장기이식용 형질전환 돼지 개발에 접목할 경우 췌장 등 특히 수요가 많은 장기와 조직 생산이 가능해 국내 이종장기이식 연구 기반 마련에 중요한 초석이 될 것”고 전했다.

박성민기자

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