경마장을 주름 잡았던 말들은 은퇴하고도 세계 각지에서 교배용 종마(種馬)로 데려가려고 러브 콜을 받는다. 유명 씨수말 한 마리가 연간 500억원의 교배료 수익을 창출해 씨수말의 정액 한 방울은 다이아몬드 1캐럿에 비유되기도 한다.
이제 값비싼 종마를 사지 않고도 어느 곳에서도 세계 최고의 경주마를 번식할 수 있게 됐다. 평범한 말도 유전자 가위 기술을 이용하면 종마의 정자를 생산할 수 있기 때문이다. 자궁을 빌려주는 대리모(代理母)처럼, 다른 수컷의 정자를 대신 생산하는 대리부(代理父)가 탄생한 것이다.
미국 워싱턴 주립대의 존 오틀리 교수 연구진은 15일(현지 시각) 국제 학술지 ‘미국립과학원회보(PNAS)’에 “영국 로슬린연구소와 함께 돼지와 염소, 소, 생쥐를 대상으로 유전자 기술을 적용해 다른 수컷의 정자를 생산하게 하는 데 성공했다”고 밝혔다.
◇크리스퍼 유전자 가위와 줄기세포 이용
이에 따라 저개발국가의 축산 농가에서도 선진국에서 최고상을 받은 소와 말, 돼지를 번식할 수 있는 길이 열렸다. 오틀리 교수는 “이번 연구 결과로 세계적인 식량 불안정 문제를 유전자 기술로 해결해 물과 사료, 항생제를 덜 쓰는 우수한 가축을 어느 곳에서도 키울 수 있게 됐다”고 밝혔다. 과학계는 멸종 위기에 있는 동물을 복원하는 데에도 도움을 줄 수 있다고 기대했다.
연구진은 먼저 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 염소나 돼지, 쥐, 소의 수컷에서 정자를 만드는 NANOS2 유전자의 기능을 차단했다. 크리스퍼 유전자 가위는 유전물질인 DNA에서 원하는 부분을 잘라내고 바꿀 수 있는 효소 단백질이다. 이제 수컷들은 정자를 생산하지 못하게 됐다.
다음은 유전자 가위 시술을 받은 어린 수컷들에게 다른 수컷의 정자 줄기세포를 주입했다. 수컷들이 성숙하자 줄기세포를 제공한 다른 수컷의 정자를 생산하기 시작했다. 대리부가 된 것이다.
◇멸종위기 동물 복원에도 도움 줄 듯
대리부와 암컷이 짝짓기를 해서 태어난 2세들은 건강했다고 연구진은 밝혀다. 한 대리부 생쥐는 짝짓기를 통해 새끼 111마리를 탄생시켰다. 영국 에딘버러대 로슬린 연구소의 브루스 화이트로 교수는 “이제 이 기술을 이용해 급증하는 인구에게 필요한 식량을 효과적으로 공급할 방법을 찾아야 한다”고 밝혔다.
연구진은 이번 기술이 멸종 위기 동물을 복원하는 데에도 적용할 수 있다고 밝혔다. 냉동 보관된 멸종 위기 코뿔소의 정자를 대리부 코뿔소의 생식 세포에 넣어 개체수를 늘릴 수 있다는 것이다.
다만 가축이든 멸종 위기 동물이든 유전자 기술을 적용하려면 윤리적, 법적 문제를 해결해야 한다. 유전자를 교정해 뿔이 없는 소가 탄생했지만 아직 이런 가축은 식용으로 허가를 받지 못했다.