농촌진흥청은 닭의 생식 능력 유지에 핵심적인 정원줄기세포(Spermatogonial Stem Cells, SSCs)를 안전하게 보존할 수 있는 저독성 냉동 기술을 확인했다고 21일 밝혔다.
이번 연구는 독성이 낮은 세포 보호용 물질 폴리앰폴라이트(Polyampholyte, PLL)를 활용해 정원줄기세포를 손상 없이 보존할 수 있음을 실험적으로 입증했다.
정원줄기세포는 정자를 생성하는 핵심 세포로, 안정적인 보존은 가축의 우수 유전자원을 미래 세대에 전달하는 데 필수적이다. 기존에는 얼음 결정 형성으로 세포막이 손상되거나 급격한 삼투압 변화로 세포가 사멸할 우려가 있어, 동결보호제로 디메틸설폭사이드(DMSO)를 사용했지만 세포 내 침투로 독성을 일으켜 생존율과 분화 능력 저하 문제가 있었다.
연구진은 세포 외부를 감싸 얼음 결정을 억제하는 폴리앰폴라이트를 적용했다. 이 고분자 물질은 세포 내부로 침투하지 않고 주변을 보호해 세포 손상을 최소화할 수 있다.
연구팀은 DMSO(5, 10, 20%)와 폴리앰폴라이트(7.5%)를 각각 적용해 세포를 냉동 후 해동, 생존율과 세포 사멸률, 줄기세포 고유 기능을 평가했다. 그 결과, 폴리앰폴라이트 처리 세포는 해동 후에도 본래 기능과 생존율을 유지, 기존 DMSO 대비 유의미한 차이가 없는 것으로 나타났다.
이번 성과는 국내 학술지 『한국산학기술학회지』에 게재됐다. 국립축산과학원은 앞으로 정원줄기세포뿐 아니라 다양한 생식세포 연구를 확대해, 안전하고 효율적인 가축 유전자원 보존 기술 개발에 나설 계획이다. 장기적으로는 다른 가축의 유전자 보존과 품종 관리에도 활용, 가축 유전자원 안정 보존과 축산 경쟁력 강화에 기여할 전망이다.
농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오유전체과 류재규 과장은 “이번 연구를 통해 **폴리앰폴라이트가 기존 동결보호제를 대체할 수 있음을 확인했다”며, “앞으로도 가축 유전자원을 안전하게 보존할 수 있는 기술 개발에 매진해 축산업 경쟁력 확보에 힘쓰겠다”고 말했다. /오상근 기자
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