복제된 붉은털원숭이 Retro의 특별한 점은 무엇인가요? 다섯 가지 간단한 질문에 대한 답변
과학 기자 벨린다 스미스(Belinda Smith)
15시간 전에 게시됨15시간 전
우리 안에 있는 붉은털원숭이
“레트로(Retro)”라고 불리는 이 붉은털 원숭이는 복제품이며, 출생 후에도 잘 살아남은 최초의 것으로 알려졌습니다.(제공: Zhaodi Liao et al., Nature Communications)
링크 복사링크 복사됨
양 돌리가 다른 동물의 체세포에서 복제된 세계 최초의 포유류로 헤드라인을 장식한 지 30년이 넘었습니다.
이제 중국의 한 과학자 팀이 동일한 기술을 사용하여 복제된 붉은털원숭이(Macaca mulatta)를 공개했습니다.
네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 저널에 보고된 이 원숭이는 나이가 2년이 넘었으며 지금까지 동종 중에서 가장 오래 살아남은 복제품입니다.
그러나 포유류 복제에 성공하는 비율은 여전히 매우 낮습니다.
우리는 이것이 왜 그런지, 그리고 이 연구가 앞으로 어떤 용도로 사용될 수 있는지에 대한 다섯 가지 간단한 질문에 답했습니다.
연구자들은 붉은 털원숭이를 어떻게 복제했는가?
과학자들이 “레트로(Retro)”라고 명명한 복제 붉은털원숭이를 생산하기 위해 사용한 주요 기술은 “체세포 핵 이식”이라고 불린다.
전문 용어가 당신을 방해하도록 두지 마십시오. “체세포”는 간단히 말해서 난자와 정자를 제외한 신체의 모든 세포를 의미합니다. “핵”은 유기체가 어떻게 만들어지는지에 대한 유전 정보인 DNA를 수용하는 세포의 핵을 의미합니다.
중국 회사 복제 고양이
행복한 주인은 새 마늘의 성격이 외모만큼 예전의 흰색과 회색 고양이와 비슷하기를 바란다고 말합니다.
장면 왼쪽을 올려다보면 두 벽 사이에 새끼 고양이 한 마리가 보입니다. 주로 흰색이며 회색 패치와 파란 눈이 있습니다.
더 읽어보세요
체세포 핵 이식의 기본 개념은 간단합니다. 즉, 피부 세포와 같은 기증자 세포의 핵을 난자 세포로 옮겨 복제된 배아를 만드는 것입니다.
이제 난자에 담긴 기증자 DNA는 배아 발달 과정을 시작하기 위해 “재프로그램”됩니다.
난자는 대리모의 자궁에 이식되고, 자궁벽에 이식되면 분열되어 태아로 발달하기 시작합니다.
모든 일이 순조롭게 진행된다면 결국 피부 세포 기증자의 유전적 복제물인 건강한 아기를 갖게 될 것입니다.
그러나 붉은 털 원숭이의 체세포 핵 이식에서는 이런 일이 거의 발생하지 않습니다.
복제된 원숭이의 클로즈업
레트로는 이번 연구에서 생산된 수백 개의 배아 중 하나였습니다.(제공: Qiang Sun)
아직 알려지지 않은 이유로 인해 이 기술은 체외 수정과 관련된 태반보다 덜 건강한 태반을 생성하기도 합니다.
대부분의 태반은 영양막이라고 불리는 난자의 가장 바깥쪽 세포층에서 생성되며, 이식 직후 기관을 만들기 시작합니다.
연구자들은 복제된 원숭이 배아와 태반에서 DNA를 “읽는” 방식에 문제가 있음을 발견했습니다. 이로 인해 태반이 건강에 해로운 석회화 부위를 형성하게 되었습니다.
이를 극복할 수 있는지 확인하기 위해 연구진은 기술에 또 다른 단계를 추가했습니다.
복제된 배아를 채취하여, 그들은 태반 형성 영양막층을 IVF에서 생성된 배아에서 채취한 건강한 층으로 대체했습니다.
그리고 그 클론 중 하나가 건강한 아기 원숭이로 태어났습니다.
잠깐만요: 우리가 이전에 수많은 동물을 복제하지 않았나요? 심지어 원숭이?
그렇습니다. 수많은 동물이 있고, 가장 유명한 것은 양 돌리입니다.
6.5년 동안 살았던 돌리는 체세포 핵 이식 기술을 이용해 복제됐다.
이후 과학자들은 동일한 기술을 사용하여 생쥐, 토끼, 개, 염소, 돼지, 소, 심지어 다른 원숭이까지 복제했습니다(수년에 걸쳐 개선되었음에도 불구하고).
동물마다 복제 성공률이 다르지만 일반적으로 포유류의 성공률은 특히 낮습니다.
클론의 약 1~3%만이 정상적으로 출산됩니다.
캘리포니아 동물원, 43년 된 DNA를 사용해 멸종 위기에 처한 말 복제
심각한 멸종 위기에 처한 말 품종의 망아지가 캘리포니아에서 태어났으며, 이는 2014년 이후 샌디에이고 동물원 사파리 파크에서 태어난 최초의 종입니다.
연한 갈색 말 새끼가 풀이 무성한 잔디밭을 걷고 있습니다.
더 읽어보세요
난자의 유전 물질을 피부 세포의 유전 물질로 바꾸는 과정은 상대적으로 간단하다고 생식 생물학자이자 과학 커뮤니케이터인 Jarrod McKenna는 말했습니다.
“다음 단계는 더 까다롭습니다. 난자가 핵을 인식하도록 하고, 배아를 올바르게 성장시키는 것입니다. 이 모든 것이 적절한 시간 동안 적절한 장소에서 이루어지며, 세포는 올바르게 분열하고 분화됩니다.”
의학 연구에 사용되는 전형적인 실험실 원숭이인 붉은털 원숭이는 복제가 어려운 동물 그룹 중 하나입니다.
(이 연구 이전에는) 체세포 핵 이식 기술을 사용하여 태어나고 출생 이후에도 살아남은 사람은 아무도 없었습니다.
동물을 복제하는 다른 방법이 있나요?
물론이죠.
다른 주요 기술은 초기 단계의 배아를 4개로 분할하여 클론을 생성하고, 이 배아는 계속해서 동일한 네 쌍둥이로 발전합니다.
1999년에 이 방법을 사용하여 테트라(Tetra)라는 붉은털원숭이가 태어났습니다.
이제 인간 클론 군대를 볼 수 있을까요?
YouTube의 ABC 과학
모르를 원해
전자 과학에 건강, 환경, 기술 등이 더해졌나요? 우리 채널을 구독하세요.
더 읽어보세요
인간 복제의 윤리는 제쳐두고, 아니오.
건강한 태반을 제공하여 배아의 확률을 높이는 세련된 복제 기술은 여전히 성공률이 매우 낮습니다.
McKenna 박사는 “생산된 115개의 배아 클론 중 10%만이 이식될 수 있었고 그 중 10%만이 정상 출산으로 이어졌습니다”라고 말했습니다.
이 연구는 태반 문제가 대규모 복제가 이루어지기 전에 극복해야 할 많은 장애물 중 하나일 뿐이라는 것을 보여줍니다.
이 일은 나에게 어떤 의미인가?
동물에게서 배운 배아 발달에 대한 통찰은 인간의 생식에 도움이 될 가능성이 있습니다.
예를 들어, IVF를 받는 일부 사람들의 경우 배아가 자궁벽에 착상되지 않습니다.
McKenna 박사는 “호주에서 현재 한 가지 해결책은 본질적으로 더 많은 배아를 이식하는 것입니다. 왜냐하면 우리는 종종 반복되는 착상 실패를 해결하는 방법을 모르거나 현재 치료법이 실패하기 때문입니다”라고 말했습니다.
“따라서 태반을 형성하는 세포에 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하는 것은 인간적인 측면에도 영향을 미칠 수 있습니다.”
받은편지함 속 과학
ABC 전체에서 최신 과학 이야기를 모두 받아보세요.
귀하의 정보는 ABC 개인정보 수집 정책에 따라 처리됩니다.
이 사이트는 reCAPTCHA로 보호되며 Google 개인정보 보호정책 및 서비스 약관이 적용됩니다.
이메일 주소
당신의 이메일 주소를 입력 해주세요
구독하다
15시간 전에 게시됨
What’s so special about Retro the cloned rhesus monkey? Five quick questions answered
/
By science reporter Belinda Smith
Posted 15h ago15 hours ago
abc.net.au/news/monkey-rhesus-macaque-clone-somatic-cell-nuclear-transfer-genome/103325404Copy link
Link copiedShare article
It’s been more than 30 years since Dolly the sheep made headlines as the world’s first mammal to be cloned from another animal’s body cell.
Now, a team of scientists in China has unveiled a rhesus monkey (Macaca mulatta) which was cloned using the same technique.
At more than two years old, the monkey — reported in the journal Nature Communications — is the longest surviving clone of its species by far.
Yet the strike rate for successfully cloning mammals remains stubbornly low.
We’ve answered five quick questions about why this is, and what this research could be used for down the track.
How did the researchers clone a rhesus monkey?
The main technique the scientists used to produce the cloned rhesus monkey, which they named “Retro”, is called “somatic cell nuclear transfer”.
Don’t let the jargon put you off. “Somatic cell” simply means any cell from the body apart from eggs and sperm. “Nuclear” refers to a cell’s nucleus, which houses its DNA — the genetic information about how an organism is built.
Chinese company clones cat
The idea behind somatic cell nuclear transfer is simple — to create a cloned embryo by transferring a nucleus from a donor cell, such as a skin cell, into an egg cell.
The donor DNA, now encased in the egg, is “reprogrammed” to kickstart the embryonic development process.
The egg is implanted into a surrogate’s uterus, where — if it implants into the uterine wall — it starts dividing and developing into a foetus.
Should everything proceed smoothly, you end up with a healthy baby that’s a genetic clone of the skin cell donor.
But this rarely happens with somatic cell nuclear transfer in rhesus monkeys.
For some as-yet unknown reason, the technique also creates placentas that are less healthy than those associated with, say, in vitro fertilisation.
Most of a placenta is produced by an egg’s outermost layer of cells, called trophoblasts, which start building the organ soon after implantation.
The researchers found problems with the way DNA was “read” in cloned monkey embryos and their placenta. This resulted in the placenta developing unhealthy calcified regions.
To see if they could overcome this, the researchers added another step to the technique.
Taking a cloned embryo, they replaced its placenta-forming trophoblast layer with a healthy one taken from an IVF-generated embryo.
And one of those clones was born as a healthy baby boy monkey.
Wait: haven’t we cloned loads of animals before? Even monkeys?
Yes — heaps of animals, and most famously, Dolly the sheep.
Dolly, which lived for 6.5 years, was cloned using somatic cell nuclear transfer.
Scientists since cloned mice, rabbits, dogs, goats, pigs, cows, even other monkeys, using the same technique (albeit with refinements over the years).
Different animals have varying degrees of cloning success, but generally, the success rate in mammals is particularly low.
Only around 1 to 3 per cent of clones result in a live birth.
California zoo clones critically endangered horse using 43-year-old DNA
The process of swapping an egg’s genetic material for a skin cell’s is relatively straightforward, Jarrod McKenna, a reproductive biologist and science communicator, said.
“It’s the next steps that are trickier: getting the egg to recognise the nucleus, then growing the embryo correctly, all in the right place for the right amount of time, with cells dividing and differentiating correctly.”
Rhesus monkeys, which are the classic lab monkeys used in medical research, are one of the difficult-to-clone groups of animals.
None (until this study) had been born and survived much past birth using the somatic cell nuclear transfer technique.
Are there other ways to clone animals?
Sure are.
The other main technique creates clones by splitting an early-stage embryo into four, which go on to develop into identical quadruplets.
In 1999, a rhesus monkey named Tetra was born using this method.
Will we see armies of human clones now?
ABC Science on YouTube
Want more science — plus health, environment, tech and more? Subscribe to our channel.
Leaving the ethics of human cloning aside, no.
The refined cloning technique, which bolsters an embryo’s chances by giving it a healthy placenta, still has a very small success rate.
“Of the 115 embryo clones produced, only 10 per cent were able to be transferred, and of those, only 10 per cent resulted in a live birth,” Dr McKenna said.
This research shows that the placenta problem is just one of many hurdles that need to be overcome before cloning can be done on a large scale.
What does this work mean for me?
Insights into embryo development learnt from animals has potential to help with human reproduction.
For instance, in some people undergoing IVF, embryos won’t implant in their uterine wall.
“In Australia, one solution at the moment is to essentially transfer more embryos because we often don’t know how to fix this recurrent implantation failure, or the current treatments we have fail,” Dr McKenna said.
“So having an understanding of what might be going on with those [placenta-forming] cells might have implications on that human side of things too.”
Science in your inbox
Get all the latest science stories from across the ABC.
Your information is being handled in accordance with the ABC Privacy Collection Statement.
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Posted 15h ago
