유전자 편집으로 돌연변이 ‘회색무늬 젖소’ 탄생…지구온난화 견딘다　

전 세계에서 흔히 볼 수 있는 검은색 얼룩무늬의 젖소가 아닌 흐릿한 회색 무늬가 있는 젖소가 유전자 가위(CRISPR) 기술을 통해 탄생했다.

뉴사이언티스트 등 과학 전문매체의 6일 보도에 따르면 뉴질랜드 농업연구기관(AgResearch)이 공개한 회색 무늬 젖소는 기존의 검고 짙은 무늬가 옅어진 것으로, 유전자 가위 기술을 이용한 돌연변이 유전자를 지니고 태어났다.

옅은 회색 무늬 젖소의 탄생은 전 지구를 위협하는 기후변화와 밀접한 연관이 있다. 일반적으로 젖소는 영하 3~영상 18℃의 기온에서 가장 활발하게 번식과 성장을 하지만, 기온이 약 27℃ 이상이 되면 음식 섭취량이 급격히 줄고 이에 따라 우유 생산량도 현저히 떨어진다.

문제는 지구온난화 등 기후변화로 인해 평균기온이 지속해서 상승한다는 사실이다. 이에 따라 연구진은 젖소 등 기온에 민감한 동물들이 더위를 이길 수 있는 방법을 연구해 왔고, 젖소 무늬의 색깔을 바꿈으로써 열을 덜 흡수하게 만드는 효과를 노렸다.

연구진에 따르면 일반적인 젖소에게서 볼 수 있는 흰색 바탕에 검정 무늬는 더 많은 태양열을 흡수해 소에게 열 스트레스를 줄 수 있다. 복사열이 증가하면서 우유 생산량뿐만 아니라 번식량과 동물복지에도 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

연구진은 우유 생산량이 많은 홀스타인 종(種) 젖소 수컷의 피부 세포에서 떼어낸 유전자 중 검은 무늬를 유발하는 단백질 유전자를 돌연변이 시켜 제거했다. 이후 7일 동안 체외배양한 뒤 암컷 젖소에게 이식해 임신기간을 모두 채우고 출산하게 했다.

그 결과 흰색 바탕은 전혀 변함이 없고, 검은 무늬만 옅은 회색으로 바뀐 송아지 두 마리가 탄생했다. 또 이 송아지들이 태어난 직후에는 돌연변이 유전자를 가진 동물이 보이는 특별한 징후를 보이지 않았다.

다만 연구진은 4주 뒤 송아지 두 마리에게서 유전자 복제과정에서 발생한 감염이 나타났고, 결국 한 마리는 안락사를, 또 다른 한 마리는 자연사했다.

뉴질랜드 농업연구기관 측은 뉴사이언티스트와 한 인터뷰에서 “이번에는 젖소를 이용한 연구였지만, 같은 방식을 블랙앵거스와 같은 육우에도 적용할 수 있을 것”이라면서 “전 세계적인 규모로 예측하면, 옅은 회색 무늬를 가진 소는 생산성 향상뿐만 아니라 환경적인 이점으로도 연결될 수 있다”고 설명했다.

자세한 연구결과는 논문 사전 공개 사이트 바이오아카이브(biorxiv.org)에 공개됐다.

송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr