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1. 동물 복제
1.1. 동물 복제의 역사
인류 역사에서 동물의 개체 발생은 암수 생식세포간의 수정에 의해서만 가능한 것으로 알려졌다. 그러나 1950년대 초반부터 동물 복제에 대한 시도가 있었다. 1952년 킹과 브릭스는 개구리의 체세포핵을 다른 수정란에 이식하는 핵치환 기술에 성공하였다. 이후 1970년대에 존 거든이 개구리 수정란의 핵을 다른 개구리 난자에 이식시켜 올챙이까지 키우는데 성공하면서 양서류에서의 동물 복제 가능성이 제시되었다. 이어서 1983년 마우스의 1세포기 수정란의 전핵을 치환하여 새끼를 얻는데 성공하는 등 포유동물에서의 핵이식 연구가 가속화되었다. 이후 1986년 윌라드슨이 면양에서 8-16세포기 수정란의 할구를 공여핵으로 첫 새끼를 얻는데 성공하였고, 이후 쥐, 소, 토끼 등 다른 동물에서도 같은 결과를 얻을 수 있었다. 그러나 체세포를 공여핵으로 한 복제는 불가능할 것으로 여겨졌다. 하지만 1997년 윌머트가 양의 유선세포를 공여핵으로 새끼를 얻는데 성공함으로써 체세포 복제의 길이 열리게 되었다. 이어서 1996년 미국의 울프가 태아세포를 공여핵으로 원숭이를 복제하는데 성공하는 등 영장류에서의 복제 연구도 진행되었다. 이처럼 동물 복제의 역사는 1950년대부터 시작되어 꾸준히 발전해왔다고 볼 수 있다."
1.2. 동물 복제 기술의 종류
1.2.1. 일란성 쌍동이
암컷의 난자와 수컷의 정자가 결합하면 수정란으로 되는데, 이 수정란은 그 안에서 1세포기 → 2세포기 → 4세포기 → 8, 16, 32, 64…와 같은 난할이 이루어진다. 이때 어떤 이유에서 하나의 수정란으로부터 2개의 수정란으로 분리되고 암컷의 뱃속에서 태아로 자라나 임신기를 거쳐 쌍동이로 이 세상에 태어나는 것을 "일란성 쌍동이"라고 한다. 이는 유전적으로 동일한 개체가 두 명 탄생한 것으로, 생명과학 연구에 있어 많은 이점이 있다.
1.2.2. 수정란 할구 분할법, 분리법
수정란 할구 분할법, 분리법은 수정란이 4세포기 또는 8세포기 등으로 발육되었을 때 현미경하에서 예리한 도구로 2등분 또는 4등분하거나(수정란 분할법), 그 수정란 속에 들어있는 할구들을 효소를 이용하거나 물리적으로 각각 떼어내어(할구분리법) 이를 체외배양시켜 정상적으로 발육되었을 때 대리모에 이식하여 임신시키는 방법이다"
이 방법은 생쥐 등 실험동물에서 학문연구의 수단으로 오래전부터 행해져 오고 있으며 양이나 염소 등 가축에서도 실험적으로 이루어졌었다"
하지만 이는 복제동물이라 할 수 없으며, 태어나는 동물의 몸집이 작고 발육성적도 좋지않아 더이상 연구를 진행시키지 않고 있다"
1.2.3. 생식세포 핵이식법
생식세포 핵이식법은 난자와 정자의 수정란이란 생식세포의 결정체가 되고 이어 난분할이 진행된다는 것에서 출발한다. 이 수정란을 16세포기 또는 32세포기 등의 단계에서 체외로 채취하여(채란) 단백질 분해효소인 pronase를 이용하여 외막인 투명대를 제거하고 각 할구의 결합을 이완시키면 동일한 유전정보를 지닌 16개 또는 32개의 핵을 분리할 수 있다(공핵, Donor nuclei). 그리고 도축된 소의 난소 또는 생존우의 난소로부터 직접 채취한 난자에서 핵을 빼어내고(탈핵), 세포활성화 과정을 거쳐 metraphaseⅡ 단계의 수핵난자를 준비한다. 이후 수핵난자에 미리 준비된 S 또는 G2 단계의 할구핵을 넣어주면 핵이식 수정란이 되는 것이다. 이러한 과정을 반복하면 이론적으로는 하나의 수정란으로부터 수백, 수천개의 복제수정란을 만들어 낼 수 있다"이다.
1.2.4. 수정란 간세포를 이용한 동물복제
수정란 간세포를 이용한 동물복제는 수정란의 발육단계가 진전되어 배반포기에 도달한 간세포(stem cell)를 채취, 배양하여 공핵세포(Donor nucleus)로 이용하는 기술이다. 기타 과정은 수정란 할구 핵이식법과 동일하다.
수정란의 발육 단계가 진전되어 배반포기에 도달하면 간세포(stem cell)를 채취할 수 있다. 이렇게 채취한 간세포를 배양하여 공핵세포(Donor nucleus)로 이용한다. 이후의 과정은 수정란 할구 핵이식법과 동일하게 진행된다. 즉, 탈핵된 수핵난자에 간세포의 핵을 이식하고, 세포융합, 난자활성화 및 리모델링 등의 단계를 거쳐 복제수정란을 생산하게 된다.
이처럼 수정란 간세포를 이용한 동물복제는 수정란의 발육 단계 중 배반포기에서 간세포를 얻어 사용한다는 점에서 기존의 수정란 할구 핵이식법과 차이가 있다. 간세포는 분화 능력이 뛰어나 복제수정란의 발육 ...
