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연구

연구성과

연구성과

농생명공학부 한재용 교수팀, 형질전환 닭 생산 체계 확립

2012.06.21

□ 제목: 피기백 트랜스포존을 이용한 효율적인 형질전환 닭 생산 체계 확립 (piggyBac transposition into primordial germ cells is an efficient tool for transgenesis in chickens)

□ 출판저널: 미국 학술원 회보 (Proceedings of the National Academy of Sciences) 2012년 5월 29일 Early Edition (온라인판) 게재

□ 연구진
서울대 농생명공학부 바이오모듈레이션 전공
한재용 교수, 박태섭 박사

□ 내용 및 의의
예로부터 닭은 단백질 공급원으로써 주요 식량원 중 하나였으며, 현재는 고단백 다이어트 식품으로 다른 육류에 비하여 소비가 지속적으로 증가 추세에 있다. 또한 닭은 실험모델로도 많은 연구에 매우 유용하게 이용되어지고 있다. 닭은 알에서 발생을 하기 때문에 초기 배자에 대한 유전자 발현, 조절 및 환경적 요인에 대한 연구에 활용되어져 왔으며, 유전적으로도 인간이 진화하기 직전의 특성을 가지는 동물로서 세포치료기술 등 의학 모델을 포함한 생명공학 선도 기술 개발에 활발하게 이용되고 있다.
이러한 장점에도 불구하고 아직까지 안정적으로 형질전환 닭 생산을 위한 기법은 확립되지 않은 상황이다. 바이러스를 이용한 형질전환 닭 생산 방법에 대해서는 많은 보고가 있었으나, 바이러스를 이용할 경우 낮은 효율의 문제와 더불어 안전성의 문제가 제기되어 산업적 활용은 매우 어려운 방법으로 인식되어져 왔다.

서울대학교 한재용 교수(WCU 바이오모듈레이션 사업단 단장)와 박태섭 박사는 바이러스를 이용하지 않은 비바이러스 형질전환 방법인 피기백 트랜스포존 (piggyBac transposon)을 이용한 효율적인 형질전환 닭 생산 방법을 확립하였다. 본 연구진이 체외 배양을 통해 확립한 닭 원시생식세포 (primordial germ cells)는 수용체 개체에서 정상적으로 분열, 분화하여 90%이상 다음 세대로의 전이가 가능하며, 이러한 원시생식세포에 피기백 트랜스포존을 이용하여 유전자 전이를 하였을 경우 매우 효율적으로 형질전환 개체 생산에 성공하였다.

이러한 방법에 의해 생산된 형질전환 닭은 인간의 질병 연구 및 새로운 치료제 개발을 위한 다양한 실험 모델의 생산에 활용되어 질 수 있을 뿐만 아니라 유전자 전이에 대한 안전성이 높아 산업적 활용도 가능할 수 있게 되었다. 산업적 활용으로는 고가의 단백질 의약품, 치료 항체 등을 계란 내에서 대량 생산할 수 있는 동물 생체반응기 (animal bioreactor)와 알러지 저감란, 계란내 기능성 성분 조절, 저콜레스테롤 계란 등 특수 목적란 생산을 위한 품종 개발 등 높은 산업적 활용 가치가 있다.

□ 연구진 소개
농생명공학부 바이오모듈레이션 전공 한재용 교수 및 동물유전공학연구실은 지난 20년 동안 다양한 형질전환 기법을 이용한 조류생체반응기 및 모델동물 개발, 유용 유전자 발굴 및 조류줄기세포 개발 분야에 연구 역량을 집중하였으며, 특히 원시생식세포로부터 생식줄기세포 확립과 생식세포로 분화하는데 중요한 핵심인자 및 그 조절인자에 대한 분자적 기전을 규명, 효율적인 조류형질전환 시스템 개발을 위해 노력하고 있다.

□ 연구비 지원 프로그램
- 교육과학기술부 ‘세계수준의 연구중심대학육성사업’ (World Class University, WCU)
- 농촌진흥청‘차세대 바이오그린 사업’(Next-Generation BioGreen 21)

서울대학교 연구처

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