한국인이 주도한 하버드 의대팀의 연구결과 황우석 박사의 2004년 사이언스지에 실린 줄기세포가 처녀생식 줄기세포로 확인됐다는 내용이 국제학술지에 게재됐다. 이에 따라 이 연구가 미제로 남겨졌던 NT-1 세포의 처녀생식 논란에 종지부를 찍을지 주목된다.

하버드의대 보스턴어린이병원 다나-파버 암 연구소 김기태 박사팀은 유전체 전체의 단일염기변이(SNP) 분석을 활용해 체세포핵이식 줄기세포와 처녀생식 줄기세포를 구분할 수 있는 새로운 방법을 개발하고, 황우석 박사팀이 만든 SCNT-hES-1(국내 명칭 NT-1)에 적용한 결과 NT-1의 단일염기변이 패턴이 처녀생식 줄기세포와 일치하며 체세포핵이식 줄기세포와는 전혀 다르다는 사실을 확인했다고 2일(현지 시간) 밝혔다.

이번 연구는 서울대조사위원회가 NT-1이 처녀생식 줄기세포로 보인다는 보고서를 낸 데 이어 겸찰이 이 문제의 판단을 학계에 맡기는 것으로 결론을 내린 후 처녀생식을 확인한 논문으로서는 최초의 것이다.

김기태 박사팀은 우선 생쥐에서 체세포핵이식으로 줄기세포를 만들고 난자에 화학물질을 처리해 처녀생식 줄기세포를 얻었다.

연구팀은 각 세포핵에 존재하는 한 쌍의 염색체상에서 같은 위치의 단일염기변이가 서로 같은지(homozygous) 다른지(heterozugous)를 비교했다. 단일염기변이란 유전자 서열 중 염기 하나가 다른 것으로 바뀐 것으로 비정상은 아니지만 같은 인종내에서도 다양한 종류의 변이들이 존재한다.

체세포핵이식 줄기세포의 경우 부계와 모계로부터 서로 다른 유전자가 오기 때문에 단일염기변이가 서로 다르게 나타난다.

그러나 난자로부터 만들어진 처녀생식 줄기세포는 한 쌍의 염색체가 모두 모계로부터 왔기 때문에 염기변이 조차도 같은 경우가 많으며, 염색체가 한 벌(n)에서 두 벌(2n)로 되는 과정에서 이웃 염색체와 유전자 재조합이 일어나는 경우에는 단일염기변이가 서로 다르게 나타나게 된다고 김 박사팀은 설명했다. 즉 염색체가 X자 모양으로 분열할 때 가운데 부분의 경우, 한 염색체가 정확하게 둘로 나뉘므로 단일염기변이는 대부분 같으며 중심부위로부터 멀어질수록 유전자재조합이 많이 일어나 단일염기변이가 다르게 나타나게 된다는 것.

연구팀은 한 쌍의 유전자끼리 단일염기변이를 비교해서 같은 경우를 0, 다른 경우를 1로 그래프상의 Y축에 표시하고 X축을 염색체 중심부위로부터 거리로 해서 그래프를 그린 결과, 체세포핵이식 줄기세포는 부계와 모계의 단일염기가 모두 다르므로 Y축상에 1값만 계속 나타나는 X선상에 평행한 직선이 나오는 반면 처녀생식 줄기세포는 그래프의 왼쪽에서는 0으로 시작해 오른쪽으로 갈수록 1에 가까워지는 45도 기울기의 직선이 나왔다.

마지막으로 NT-1에 대해서도 동일한 단일염기변이 분석 그래프를 그린 후 생쥐 줄기세포의 그래프와 비교한 결과 처녀생식 줄기세포와 완전히 일치하는 형태가 나왔다고 연구진은 전했다.

이들은 또 인간과 생쥐의 종간 차이가 있을 수 있다는 가능성을 시험하기 위해 부계와 모계 유전자를 모두 가진 잔여냉동배아로 만들어진 줄기세포에서도 동일한 분석을 실시한 결과 역시 생쥐 체세포핵이식 줄기세포와 완전히 동일한 형태를 얻음에 따라 NT-1을 처녀생식 줄기세포로 결론지었다고 밝혔다.

앞서 황우석 박사 등은 유전자 지문 분석과 각인검사를 근거로 NT-1이 체세포핵이식 줄기세포라고 주장했으나 학계에서는 각인검사의 결과가 곧 체세포핵이식을 입증할 수 없다는 견해가 중론이었다.

이 논문의 교신저자인 조지 Q. 댈리 교수는 "연구팀이 개발한 체세포핵이식과 처녀생식을 구분하는 방법을 적용한 결과, NT-1은 최초의 처녀생식 줄기세포로 확인됐다"며 "적어도 여성에 대해서는 처녀생식을 통해 맞춤형 줄기세포를 만들 수 있다는 가능성을 확인한 것"이라고 말했다.

이번 연구결과는 생명과학 분야의 저명 학술지 '셀(Cell)'의 자매지인 '셀 스템 셀(Cell Stem Cell)' 최신호에 실렸다. (끝)

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