닭의 정자와 난자가 만들어지는 원리를 분자 수준에서 조절할 수 있는 핵심 열쇠가 국내 연구진에 의해 처음으로 발견됐다.
농촌진흥청(청장 이승돈)은 닭의 체세포(일반 세포)에서 원시생식세포로 변화하는 과정을 유도하는 핵심 조절인자 10종을 발굴하고, 이 과정을 형광으로 눈으로 확인할 수 있는 추적 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.
원시생식세포는 초기 배아 발달 단계에서 나타나는 세포로, 자라면서 정자나 난자로 분화한다. 일반 체세포와 달리 DAZL, DDX4 같은 생식세포만의 특징적인 유전자를 발현한다. 하지만 어떤 전사인자(유전자의 작동을 켜고 끄는 단백질)가 이 유전자들의 발현을 조절하는지는 그동안 명확히 알려지지 않았다.
연구진은 대규모 유전자 정보를 분석해 원시생식세포 관련 유전자를 조절할 가능성이 높은 후보 전사인자 10종(NANOG, POUV, SOX2, LIN28A, Blimp1, TFAP2C, PRDM14, HNF4A, OTX2, CDX2)을 선별했다. 이어 유전자가위(CRISPR/Cas9) 기술을 이용해 생식세포 관련 유전자 DAZL이 발현되면 형광이 나타나는 추적 세포를 개발했다.
실험 결과, 선별된 전사인자를 도입한 체세포에서는 DAZL 유전자가 발현되면서 형광이 관찰됐다. 또한 원시생식세포의 특징을 보여주는 다른 유전자와 단백질도 함께 확인됐다. 이는 연구진이 찾아낸 10종의 전사인자가 원시생식세포 유전자 발현을 조절하는 데 핵심적인 역할을 한다는 사실을 증명한 것이다.
이번 연구는 닭에서 원시생식세포 유도 과정을 분자 수준에서 정밀하게 연구할 수 있는 기반을 마련했다는 점에서 큰 의미가 있다. 앞으로 원시생식세포 유도 원리를 명확히 규명하고, 유전자원 보존 및 고부가가치 신품종 개발 등 차세대 가금 생명공학 연구 플랫폼으로 널리 활용될 전망이다.
이 연구 성과는 축산 분야 국제학술지 'Animal Bioscience'(표지 논문, 2026년 1월 게재, 인용지수 2.5)에 게재됐으며, 관련 기술은 특허(DAZL 넉인 생식세포 분화 추적용 세포주 및 이의 용도) 등록을 완료했다.
농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오유전체과 이경태 과장은 "이번 연구로 닭 체세포에서 원시생식세포 유도 과정을 분자 수준에서 연구할 수 있는 기틀을 마련했다"며 "유도된 세포가 실제 원시생식세포의 기능적 특성을 완벽히 갖추었는지 확인하고, 원시생식세포 유도 기술을 고도화하는 후속 연구를 이어갈 계획"이라고 말했다.
