DNA를 이용하면 멸종한 동물들도 만들어낼 수 있나요?
옛날 메머드, 공룡 등 거대동물들의 DNA가 있다면,
다시 위 동물들을 부활시킬 수도 있는건가요?
현재 DNA기술은 어디까지 와 있는건가요?
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.
완벽한 공룡의 dna 만 확보 할 수 있으면 복원도 가능한것으로 알려져 있습니다. dna 뿐만 아니라 온전한 세포핵이 있어야 영화 쥬라기 공원처럼 완벽하게 복원을 할 수 있습니다. 하지만 세포핵이란 것은 시간이 지나면 죽고 난뒤에 빠르게 분해되기 때문에 살아있는 상태에서 채취하지 않으면 쉽게 획득할 수가 없습니다. 그래서 줄기세포로 유명했던 황우석 박사 역시 현재도 죽은 반려견을 복제해주고 있는데 이는 살아있을 당시에 채취한 세포를 배양하여 복제를 합니다. 공룡 역시도 살아있는 완벽한 체세포, 세포핵이 있으면 복제할 수 있습니다. 아무 미약한 dna 만으로는 복제할 수가 없습니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다. 추가로 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 댓글달아주시면 답변 드리겠습니다:)
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
멸종된 동물의 DNA를 이용하여 완전히 동일한 동물을 복제하는 것은 현재 기술로는 불가능합니다. 하지만 DNA 분석을 통해 멸종 위기 동물을 보호하거나, 멸종 동물의 특징을 가진 새로운 동물을 만드는 연구는 활발히 진행되고 있습니다
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
네, DNA를 이용하여 멸종한 동물들을 복원하는 것은 과학적으로 가능합니다.
특히 DNA가 완벽하게 보존된 경우 그 성공가능성은 매우 높은 편입니다..
실제로, 몇몇 과학자들은 이미 멸종한 동물들을 복원하는 연구를 진행하고 있습니다. 스톡홀름대의 연구진은 132년 된 태즈메이니아 주머니늑대에서 RNA를 추출하는 데 성공했습니다. 또한 미국의 바이오기업인 '콜로설 바이오사이언스’는 매머드와 태즈메이니아 주머니늑대 복원 프로젝트를 추진해왔습니다.
그러나 이러한 연구가 실제로 멸종 동물을 완벽하게 복원할 수 있을지는 아직 미지수입니다. 이는 아직까지 많은 과학적, 윤리적, 환경적 문제들이 해결되어야 할 문제가 많기 때문이죠.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
멸종한 동물에서 처음으로 유전물질인 RNA(리보핵산)가 복원됐다. RNA는 DNA(디옥시리보핵산)의 정보대로 단백질을 만든다는 점에서 멸종동물의 유전자가 실제로 어떤 일을 하는지 처음으로 확인할 길이 열린 것이다. 앞으로 멸종동물을 연구하고 복원하는 노력에 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.
스웨덴 스톡홀름대 동물학과의 러브 달렌(Love Dalén) 교수와 분자생명과학과의 마크 프리들랜더(Marc Friedländer) 교수 연구진은 19일(현지 시각) 국제 학술지 ‘게놈 연구(Genome Research)’에 “132년 된 태즈메이니아 주머니늑대(학명 Thylacinus cynocephalus)의 표본에서 RNA를 추출해 수백만개의 염기를 복원하는 데 성공했다”고 밝혔다.
태즈메이니아 주머니늑대는 호주에서 1936년 마지막 개체가 죽으면서 완전히 멸종했다. 늑대라고 하지만 캥거루처럼 새끼가 어미 보육낭에서 자라는 유대류이다.
연구진은 스톡홀름 자연사박물관에서 1891년부터 보관 중이던 태즈메이니아 주머니늑대 표본에서 근육과 피부 시료 80mg을 채취했다. 여기서 RNA를 뽑아낸 것이다. 과학자들은 멸종한 동물의 RNA를 복원하면 새로운 차원의 연구가 가능하다고 본다.
세포핵에는 생명의 설계도인 DNA가 있다. 생명체는 그중 일부를 전령리보핵산(mRNA)으로 복사해 원하는 단백질을 만든다. DNA가 생명체라는 건물의 전체 설계도라면 RNA는 그때그때 계단이나 벽을 만드는 세부 설계도에 해당한다. RNA는 태즈메이니아 주머니늑대의 유전자가 실제로 어떤 일을 하는지 알려줄 수 있다는 말이다.
DNA는 100만년 이상 된 화석에서도 추출할 수 있을 만큼 안정적인 구조이지만, RNA는 쉽게 조각난다. 프리들랜더 교수는 “살아있는 세포 밖에서 RNA는 몇 분 안에 분해되거나 파괴된다”고 말했다. 연구진은 기존 추출법을 변형해 오래 된 태즈메이니아 주머니늑대의 RNA를 추출하는 데 성공했다.
미국 콜로설 바이오사이언스는 태즈메이니아 주머니늑대 표본에서 유전자를 추출해 복제하는 계획을 추진하고 있다. 사진은 복제한 태즈메이니아 주머니늑대 상상도./콜로설 바이오사이언스
미국 콜로설 바이오사이언스는 태즈메이니아 주머니늑대 표본에서 유전자를 추출해 복제하는 계획을 추진하고 있다. 사진은 복제한 태즈메이니아 주머니늑대 상상도./콜로설 바이오사이언스
◇근육과 피부에서 유전자 506개 확인
DNA와 RNA 같은 유전물질은 4가지 종류의 염기들이 연결된 형태이다. 이 순서대로 단백질을 합성해 생명 현상을 관장한다. 유전자를 해독하는 것은 이런 염기서열을 확인하는 과정이다. 연구진은 태즈메이니아 주머니 늑대 표본의 근육과 피부에서 각각 염기 8190만여개와 2억23600만여개를 복원했다. 중복된 부분과 단편을 제거하고 최종적으로 근육에서 150만개, 피부에서 280만개의 RNA 염기서열을 확인했다.
연구진은 근육 시료에서 유전자 236개를 확인했다. 그중에는 근육의 수축과 이완을 담당하는 액틴과 티틴 단백질을 만드는 유전자도 있었다. 피부 시료에서는 유전자 270개를 확인했는데, 동물의 뿔이나 털, 손발톱에 있는 케라틴 단백질 유전자도 포함됐다.
논문 제1 저자인 에밀리어 마르몰-산체스(Emilio Mármol-Sánchez) 박사후연구원은 “RNA는 다양한 조직에서 유전자 발현이 달리 나타나는 정보를 제공한다”고 말했다. 같은 근육 DNA라도 팔다리에서는 RNA가 빠르고 힘센 속근을 만들고, 등에는 느리지만 지구력이 좋은 지근을 발현하는 식이다.
이번 연구진은 RNA 중에는 바이러스에서 온 것도 있었다고 밝혔다. 바이러스가 태즈메이니아 주머니늑대에 침투한 흔적이다. 이번 연구가 과거 동물이 감염된 바이러스를 연구할 수 있는 길도 연 것이다.
벤 람 콜로설 바이오사이언스 대표(왼쪽)와 조지 처치 하버드대 교수. 뒤로 멸종한 매머드 복원상이 보인다. 콜로설은 매머드 사체에서 추출한 유전자를 오늘날 코끼리에 넣어 복원하는 프로젝트를 진행하고 있다./Colossal Biosciences
벤 람 콜로설 바이오사이언스 대표(왼쪽)와 조지 처치 하버드대 교수. 뒤로 멸종한 매머드 복원상이 보인다. 콜로설은 매머드 사체에서 추출한 유전자를 오늘날 코끼리에 넣어 복원하는 프로젝트를 진행하고 있다./Colossal Biosciences
◇멸종동물 복원에도 도움 가능
이번 연구는 멸종동물을 복원하는 데 중요한 정보를 줄 수 있다. 미국 바이오기업인 ‘콜로설 바이오사이언스(Colossal Biosciences)’는 매머드와 태즈메이니아 주머니늑대 복원 프로젝트를 추진해왔다. 2021년 세계적인 유전학자인 조지 처치(George Church) 하버드대 교수가 설립한 이 회사는 지금까지 2억2500만 달러(한화 2992억원)를 투자받았다. 세계적인 투자사뿐 아니라 힐튼 호텔 창업자의 증손녀인 패리스 힐튼 같은 유명인들도 콜로설의 멸종 동물 복원에 투자했다. 콜로설은 올 초 인도양 모리셔스 섬에 살다가 멸종한 도도새를 복원하겠다는 계획도 밝혔다.
조지 처치 교수는 이종(異種) 유전자 편집 분야에서 세계 최고의 능력을 보였다. 그는 먼저 빙하기에 살다가 4000년 전 멸종한 매머드를 복원하는 연구를 시작했다. 이미 시베리아의 얼음 속에 보존된 매머드 사체에서 DNA가 담긴 세포도 추출했다. 중간에 빠진 부분은 오늘날 코끼리 유전자로 채운다.
처치 교수는 매머드의 유전자를 오늘날 코끼리에 이식해 10년 내 추위에 잘 견디는 시베리아 맞춤형 코끼리를 탄생시킬 계획이다. 콜로설은 그동안 아시아와 아프리카코끼리 유전자를 해독하고 줄기세포도 확립했다고 밝혔다. 태즈메이니아 주머니늑대 복원도 같은 방법으로 추진된다. 콜로설은 태즈메이니아 주머니늑대 복원을 위해 같은 유대류의 줄기세포를 확립했다고 밝혔다.
과학자들은 유전자 복제를 통한 멸종동물 복원이 단기간에 달성되기 어렵지만 불가능한 일은 아니라고 본다. 하지만 멸종동물을 복제할 가치가 있는지 의문을 제기하는 사람들이 많다. 모리셔스 야생동물 재단의 보존 책임자인 비카시 타타야(Vikash Tatayah)는 지난 2월 네이처에 “그렇게 많은 돈이 있다면 모리셔스의 생태계를 보전하고 현재 생물 종들이 멸종하지 않도록 하는 데 쓰는 게 더 낫지 않은지 물어야 한다”고 말했다.