농촌진흥청(청장 조재호)은 형질전환 돼지 생산에 필요한 돼지 난자의 품질을 기존보다 균일하고 높게 확보할 수 있는 돼지 난자 체외 성숙 배양법을 개발했다고 발표했다.

형질전환 돼지 생산을 위해서는 돼지 난자에 체세포 핵을 이식하여 복제배아를 만들어야 한다. 이 복제배아가 대리모의 자궁에 안정적으로 착상하려면 균일하고 높은 품질의 난자가 필요하다. 일반적으로 돼지 난포에서 얻은 미성숙 난자를 난포액을 활용해 체외에서 성숙시켜 체세포 핵 이식에 활용해 왔지만, 난포액의 상태에 따라 난자 품질이 일정하지 않아 형질전환 돼지 생산 효율이 낮았다.

연구진은 돼지 난포액에서 추출한 액소좀이 미성숙 난자의 체외 성숙을 향상시킬 수 있음을 확인했다. 이를 기반으로 엑소좀의 적정 첨가수준을 찾아 새로운 난자 체외 성숙 배양법을 개발했다.

개발된 배양법을 적용한 결과, 난자의 체외 성숙률과 복제배아의 체외 발달률이 크게 향상되었다. 특히 복제배아 생산에서 중요한 융합률은 기존보다 약 23%포인트 상승했고, 자궁 착상 직전 배아 발달 단계인 배반포 비율은 약 13%포인트 높아졌다. 이는 엑소좀을 활용한 배양법이 기존의 난포액 사용 방식보다 난자 품질을 크게 향상시켰음을 의미한다.

농촌진흥청은 이번 연구 결과를 바탕으로 엑소좀 처리를 통한 난자의 융합률 및 발달률 증진 방법(10-2023-0184270)과 엑소좀 처리를 통한 체세포 핵치환 복제란의 융합률, 난할률 및 발달률 증진 방법(10-2023-0183846) 등 두 건의 특허를 출원했다.

국립축산과학원 동물바이오공학과 류재규 과장은 "엑소좀을 활용한 돼지 난자 체외 성숙법이 향후 형질전환 돼지 개발을 높여 상업적으로 응용할 수 있을것"이라며, "얖으로도 형질전환 돼지 생산효율을 높이는 연구를 지속하여 축산업과 동물생명공학 분야의 발전에 기여하겠다"고 밝혔다.

국립축산과학원은 2009년 국내 최초로 의료용 형질전환 돼지를 개발한 이후, 국내 형질전환 돼지 개발 연구를 선도하고 있다. 지난해에는 유전자가위(Cas9) 발현 돼지를 개발해 질병 저항성과 축산 생산성 등 다양한 분야로 연구 범위를 넓히고 있다.

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