학문
색다른콜리160
dna를 추출해서 고대생명체 복제가 가능한지 궁금해여?
복제양 사녜가 잇엇던것으로 듣긴햇는데여 그뒤로는 아무런 얘기가 업던데여 실제로여 dna가 잇으면 생명체 복제가 가능할것인지 알고시퍼여?
4개의 답변이 있어요!
고대 생명체의 디엔에이를 추출하여 완벽하게 복제하는 것은 현재 과학 기술과 디엔에이의 물리적 한계로 인해 불가능에 가깝습니다. 세포가 죽는 순간부터 디엔에이는 수만 년에 걸쳐 무작위로 조각나고 손상되기 때문에 설계도에 해당하는 온전한 유전 정보를 얻을 수 없으며, 양 돌리를 복제할 때 사용했던 체세포 핵 이식 기술은 손상되지 않은 살아있는 세포핵을 필요로 하므로 고대 화석이나 사체에서 얻은 파편화된 디엔에이에는 적용할 수 없습니다. 최근 과학계가 시도하는 매머드 같은 고대 생명체 복제는 엄밀히 말해 완전한 복제가 아니라, 현생 사촌 관계인 코끼리의 유전자에 고대 생명체의 특성 유전자를 크리스퍼 유전자 가위 기술로 짜깁기하여 유사한 형질을 가진 하이브리드 생명체를 만들어내는 유전공학적 구현 방식입니다.
우선 말씀하신 양은 최초의 복제 포유류인 돌리이며, 뉴스에 안 보일 뿐 복제 기술은 계속 발전 중입니다.
그리고 결론부터 말씀드리면, DNA만 있다고 해서 생명체를 복제할 수는 없습니다.
복제를 하려면 깨진 DNA 조각이 아니라, 손상되지 않은 온전한 세포핵이 필수입니다. 또한, 그 세포핵을 받아들여 줄 난자와 대신 키워줄 대리모(자궁)라는 생체 환경도 있어야 합니다.
영화 쥬라기 공원처럼 화석 속 DNA만으로 공룡을 살려내는 것이 현재 기술로 불가능한 이유죠.
현재 이 기술은 주로 멸종 위기 동물의 종 보존이나 마약 탐지견 같은 특수 목적견 복제에 쓰이고 있는데, 죽은 반려견을 그대로 복제해 주는 상업적 서비스도 실제로 활발히 운영되고 있긴 합니다.
그리고 원숭이 같은 영장류 복제까지 성공했기에, 기술적으로는 인간 복제도 이론상 가능합니다.
하지만 기형 발생 위험과 인간 존엄성 침해라는 심각한 윤리적 문제로 실현되기는 쉽지 않은 상황이며 이 때문에 전 세계가 법으로 인간 복제를 엄격히 금지하고 있어 관련 소식이 들리지 않는 것이기도 합니다.
안녕하세요.
DNA가 있다고 해서 바로 고대 생명체를 복제할 수 있는 것은 아닌데요, 생명체 복제는 단순히 유전물질 하나만 있으면 되는 과정이 아니라, DNA의 보존 상태, 세포 구조, 발생 환경, 가까운 대리모 종의 존재 등이 충족되어야 합니다. 말씀하신 복제양 돌리는 1996년에 만들어졌는데요, 돌리는 성체 양의 체세포 핵을 난자에 넣는 체세포핵치환 기술로 탄생했습니다. 즉 몸세포 안에 들어 있는 핵을 핵이 제거된 난자에 넣고 배아로 발달시킨 뒤 대리모 자궁에서 성장하게 만든 것인데요, 돌리의 경우 살아 있는 세포에서 손상되지 않은 핵이 있었기 때문에 가능했습니다.
하지만 고대 생명체는 상황이 다른데요, 예를 들어 티라노사우루스 렉스 같은 공룡을 생각해보면, DNA는 영원히 보존되지 않습니다. DNA는 시간이 지나면서 물, 산소, 방사선, 미생물 활동 등에 의해 계속 분해되며, 현재 분자생물학 연구에서는 아주 이상적인 환경에서도 DNA는 수백만 년까지 완전한 형태로 남기 어렵다고 봅니다. 따라서 공룡은 약 6,600만 년 전에 멸종했기 때문에 현재까지 완전한 공룡 DNA가 남아 있을 가능성은 사실상 없습니다. 반면 비교적 최근에 멸종한 생물은 가능성이 조금 더 있는데요, 예를 들어 빙하기 동물인 털매머드처럼 영구동토층에 얼어 있던 개체에서는 일부 DNA 조각이 발견됩니다. 하지만 이 경우 역시 DNA가 조각나 있고 손상이 많으며, 전체 게놈이 완벽하게 보존된 경우는 매우 드뭅니다. 또한 DNA만 있다고 생명체가 만들어지는 것도 아닌데요, DNA라는 유전정보는 중요하지만 실제 생명체 발생에는 세포질 속 단백질, RNA, 미토콘드리아, 초기 발생 신호 같은 요소들이 함께 필요합니다. 게다가 배아를 키워줄 난자와 대리모도 필요한데요, 예를 들어 매머드를 복원하려면 가까운 친척인 아시아코끼리의 난자나 대리모가 필요할 가능성이 큽니다. 감사합니다.
반갑습니다, 색다른콜리님. 이중철 과학기술전문가입니다.
우선 안타깝게도 'DNA만 달랑 있다고 해서' 고대 생명체를 그대로 복제하는 것은 현재 기술로는 불가능합니다.그리고 질문하신 '사녜'는 아마 1996년에 태어난 세계 최초의 복제 포유류 '복제양 돌리(Dolly)'를 말씀하신 것 같아요.
돌리 이후로 복제 기술 소식이 뜸하게 느껴지셨던 이유와, 왜 고대 생명체 복제가 어려운지 정리해 드릴게요.
1. 복제양 돌리는 어떻게 태어났을까?
우리가 흔히 많이 하는 오해 중 하나가 'DNA 서열만 알면 3D 프린터로 뽑아내듯 생명체를 만들 수 있다'라는 것입니다. 하지만, 복제양 돌리가 태어난 방식은 전혀 달랐습니다. 돌리는 '체세포 핵이식'이라는 기술로 태어났습니다.
1) 진짜 살아있는 세포 필요:
단순히 DNA 추출물이 아니라, 세포 안에서 유전 정보를 안전하게 품고 있는 '손상되지 않은 온전한 세포핵'을 통째로 꺼냈습니다.
2) 난자와 대리모 필요:
이 핵을 핵이 제거된 다른 양의 난자에 집어넣고, 전기 자극을 주어 수정란처럼 분할하게 만든 뒤, 대리모 양의 자궁에 착상시켜 키웠습니다.
즉, 돌리를 복제할 수 있었던 이유는 '방금 전까지 살아있던 양의 온전한 세포'가 있었기 때문입니다.
2. 고대 생명체 복제가 가로막힌 진짜 이유
영화 쥬라기 공원처럼 호박 속에 갇힌 모기에서 공룡 DNA를 짜깁기해 복제하는 것은 현실에서 다음 두 가지 장벽 때문에 불가능합니다.
1) DNA의 유통기한(반감기 문제)
DNA는 뼈나 화석처럼 영구적인 물질이 아닙니다. 생물이 죽는 순간부터 분해되기 시작해요.
과학자들의 연구에 따르면 DNA의 반감기는 약 521년입니다. 아무리 좋은 조건(냉동 상태 등)에 보존되어도 약 680만 년이 지나면 모든 화학 결합이 끊어져 완전히 파괴됩니다. 공룡은 6,600만 년 전에 멸종했으니, 이론적으로 공룡 DNA는 지구상에 단 한 분자도 남아있지 않은 셈입니다.
2) 마치 '다 부서진 레고 블록' 같은 고대 DNA
그나마 수천 년~수만 년 전 멸종해서 시베리아 영구동토층에 얼어붙은 매머드 같은 고대 생물은 DNA가 남아있긴 합니다. 하지만, 이 역시 오랜 세월 동안 사방으로 쪼개져 수십억 개의 조각으로 부서진 상태입니다.
설계도가 수천만 조각으로 찢어진 데다가 중간중간 잃어버린 조각도 많아, 이를 가지고 온전한 세포핵을 복원하는 것은 불가능에 가까운 것이지요.
3. 그렇다면 '멸종 생물 복제'는 완전히 끝난 걸까요?
돌리 방식의 '진짜 복제'는 불가능하지만, 과학자들은 CRISPR 유전자 가위라는 새로운 치트키를 쓰기 시작했습니다.
이를 '복원(De-extinction)'이라고 부릅니다.
실제로 지금 미국의 '콜로살 바이오사이언스(Colossal Biosciences)' 같은 유전공학 기업들이 매머드와 태즈메이니아호랑이 복원 프로젝트를 진행 중인데요. 대략적인 방식은 다음과 같습니다.
1) 설계도 비교:
겨우 이어 붙인 매머드의 유전자 지도를 현존하는 가장 가까운 친척인 '아시아 코끼리'의 유전자 지도와 비교합니다.
2) 유전자 편집:
아시아 코끼리의 세포에서 추위 저항성, 두꺼운 지방층, 긴 털 등을 담당하는 유전자를 매머드의 유전자로 바꿉니다.
※ 유전자 가위 사용
3) 인공 자궁 또는 대리모 출산:
이 편집된 세포를 코끼리 난자에 넣어 매머드의 특성을 가진 코끼리를 출산하게 만드는 방식입니다.
※ 엄밀히 말하면 100% 순수한 고대 매머드가 아니라, '매머드의 외형과 특성을 가진 털털한 아시아 코끼리(하이브리드)'가 태어나게 되는 것이랍니다.
질문자님께서 궁금해하시는 내용을 포함해 현재의 기술은 여기까지 와 있으며, 과학계는 이르면 2020년대 후반이나 2030년대 초반에 이러한 복원된 생명체를 실제로 볼 수 있을 것으로 예상하고 있답니다.
조금이나마 도움이 되셨기를 바랍니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉