농촌진흥청(청장 조재호) 국립축산과학원은 형질전환 돼지 생산에 필요한 돼지 난자의 품질을 기존보다 균일하고 높게 확보할 수 있는 돼지 난자 체외 성숙 배양법을 개발하고 특허출원을 완료했다고 지난 6일 밝혔습니다.

형질전환 돼지는 유전자 변형을 통해 새로운 형질을 형성케 하거나 기존의 형질을 변화시킨 돼지를 말합니다. 전 세계 양돈산업이 기대하고 있는 'PRRS 저항 돼지'가 대표적인 예입니다. 국립축산과학원은 최근 유전자가위(Cas9) 발현 돼지를 개발해 질병 저항과 축산 생산성 등 다양한 분야로 연구 범위를 넓히고 있습니다(관련 기사).

그런데 형질전환 돼지를 생산하려면, 돼지 난자에 체세포 핵을 이식해 복제배아를 만들어야 합니다. 이를 위해 균일하고 높은 품질의 돼지 난자를 확보하는 것이 필수입니다. 

일반적으로 돼지 난포에서 얻은 미성숙 난자를 돼지 난포액을 활용한 체외 배양법으로 성숙시켜 체세포 핵이식에 활용해 왔습니다. 하지만 이 방법은 난포액 상태에 따라 난자 품질이 일정하지 않은 문제가 있어 형질전환 돼지 생산 효율을 낮추는 원인이 됐습니다. 

연구진은 돼지 난포액에서 추출한 엑소좀이 미성숙 난자의 체외 성숙을 향상시키는 것을 확인했습니다. 이를 바탕으로 엑소좀의 적정 첨가 수준을 찾아 난자 체외 성숙 배양법을 개발했습니다. 

이를 통해 난자의 체외 성숙률과 복제배아의 체외 발달률이 향상되는 것을 확인했습니다. 특히, 복제배아 생산에 중요한 융합률은 기존보다 약 23%p 향상됐으며, 자궁 착상 직전의 배아 발달 단계인 배반포 비율은 약 13%p 높게 나타났습니다. 이러한 결과는 엑소좀 활용 난자 체외 성숙 배양법이 기존에 난포액을 사용하는 방식보다 난자의 품질을 높였음을 의미합니다. 

농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오공학과 류재규 과장은 “엑소좀을 활용한 돼지 난자 체외 성숙법을 이용한다면 향후 형질전환 돼지 개발 효율을 높여 상업적으로 응용할 수 있을 것으로 보인다”라며, “앞으로도 형질전환 돼지 생산 효율을 높이는 연구를 지속해 축산업과 동물생명공학 분야 발전에 기여하겠다”라고 말했습니다.

이득흔 기자(pigpeople100@gmail.com)