한빛사 인터뷰
- 등록2021-06-10
- 조회2,811
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
오랜 기간, 다양한 선행 연구로부터 근육으로의 분화를 위한 방법이 개발되어 왔습니다. 근육 분화 방법은 크게 두 가지로 구분되는데, 특정 유전자의 과발현 또는 억제를 통해 이미 분화된 체세포를 근육으로 교차분화(transdifferentiation; direct reprogramming)시키는 방법과, 체내 근발생(myogenesis)에 관여하는 신호전달체계를 체외의 만능성 줄기세포에서 모사함으로써 근육으로 유도분화(directed differentiation)시키는 방법이 있습니다. 특히, 교차분화를 이용한 연구들에서 MYOD1이 근육 특이적 유전자들의 활성화를 유도하는 핵심적인 전사인자로 역할 한다는 것이 보고되어 왔습니다. 하지만, 이러한 선행 연구들은 사람과 마우스를 대상으로 재생의학, 조직공학 등 의공학분야에서 주로 진행되어 왔기 때문에, 소, 돼지를 비롯한 경제동물에서의 연구는 미비한 실정입니다. 따라서, 본 연구에서는 돼지의 섬유아세포에 MYOD1 과발현 벡터를 도입하고, 동시에 근발생에 관여하는 신호전달물질을 처리함으로써 근육으로의 리프로그래밍 프로토콜의 확립을 시도하였습니다.
현재 세포농업(cellular agriculture) 분야에서 소, 돼지와 같은 경제동물의 근육을 체외에서 배양함으로써 배양육(cultured meat)을 생산하기 위한 연구가 활발히 진행되어 오고 있습니다. 이와 관련하여, 본 연구의 결과는 향후 돼지의 근육을 대량 생산할 수 있는 새로운 세포 공급원을 제시함으로써 해당 분야에 기여할 것으로 생각됩니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.
본 연구는 서울대학교 농생명공학부 동물번식학 연구실에서 이창규 교수님의 지도 아래 진행되었습니다. 저희 연구실은 돼지 소와 같은 경제동물의 번식생리를 바탕으로 대한 발생생물학, 분자생물학, 세포생물학적 연구를 수행하여, 형질전환동물과 경제동물의 만능성 줄기세포주 생산 및 이의 산업적, 의학적 응용을 목표로 하고 있습니다.
현재, 1) 인공수정, 체외수정, 수정란 이식 및 체세포 핵이식 등과 같은 번식공학적 기법과 유전자 편집 기술을 이용한 경제동물의 배아 발달 기전 규명, 2) 경제동물의 다양한 줄기세포주 확립 및 만능성/리프로그래밍 기전 규명, 3), 다양한 형질전환 경제동물 생산 기술 개발 및 산업적 및 의학적 응용 4) 경제동물 줄기세포를 이용한 세포축산 기술 개발 등과 관련한 연구들을 진행하고 있습니다. 해당 연구들과 관련하여 자세한 내용은 홈페이지를 방문하여 주시기 바랍니다.
홈페이지: http://calslab.snu.ac.kr/tganimal/
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
최근 기존 축산으로부터 환경오염, 동물복지, 자원 고갈 등의 문제가 제기되면서, 배양육 생산을 통해 이러한 문제를 완화하고 지속가능한 축산으로 발전하려는 노력이 시도되고 있습니다. 돼지의 근육세포를 비근육세포로부터 유도하는 방법에 대한 본 연구 결과가 배양육 생산과 같은 동물성 식품 소재 개발 분야에서 하나의 지식적 기초를 마련하고 새로운 가능성을 제시할 수 있을 것이라 생각합니다. 이로부터 제가 하고 있는 연구가 지닌 가치에 대해 보람을 느낄 수 있었습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
돼지는 구조적, 생리학적, 유전적으로 인간과 유사하여 질병 모델 동물로서의 가치를 지니고 있을 뿐만 아니라, 근본적으로 식육 생산을 위한 경제 동물로 중요한 역할을 담당해오고 있습니다. 전세계적으로 육류 소비량이 증가할 것으로 예측되고 있는 상황에서 축산업의 발전을 위해서는 가축의 배아 및 줄기세포의 연구가 필수적으로 요구되기 때문에, 동물 번식학 분야에서의 연구는 더욱 활발히 진행될 것이며 잠재력이 많은 분야라고 생각됩니다.
5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
본 연구에서는 MYOD1 과발현과 근발생에 관여하는 신호전달물질을 이용하여 돼지 체세포를 근육으로 리프로그래밍하는 기법을 확립하였습니다. 추후 연구에서는 줄기세포를 포함한 다양한 돼지 세포로부터 근육으로의 분화를 유도하고 형질전환 기법을 통해 그 분화능을 검증하는 실험을 진행할 계획입니다. 이를 통해 체외에서 돼지의 근육을 유도할 수 있는 다양한 방법을 확립하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들....
연구를 진행함에 있어서 다양한 방면으로의 방향성을 제시해 주시며 열정적으로 지도해주시고 응원해주시는 이창규 교수님께 진심으로 감사의 말씀을 드리고 싶습니다. 뿐만 아니라, 본 연구를 수행하면서 부족한 저에게 많은 도움을 주셨던 모든 실험실 선배님들께 감사드립니다.
#MYOD1
#Skeletal muscle
#Cellular agriculture
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