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○ 생식세포 연구의 의의 bull; 생식세포(난자 및 정자)는 다세포 생물을 구성하는 세포군 가운데 그 유전 정보ㆍ후성유전학적(에피제네틱) 정보를 차세대에 전달하고 새로운 개체를 형성할 수 있는 유일한 세포이다. 생명의 근간을 지지하는 생식세포의 특성과 이를 규정하는 매커니즘의 해명ㆍ재구성은 생명과학 연구의 가장 근원적이고 중요한 과제의 하나이다. bull; 생식세포 연구가 포함하는 생명과학 영역 -세포의 다능성 제어 기구, 세포 형질의 에피제네틱 제어 기구, 게놈 안전성 제어 기구, 세포의 암수 결정 기구, 감수분열 기구(게놈 다양성 생성 기구), 세포의 전능성 획득 기구, 발생ㆍ생식 공학 기술 개발 bull; 다능성 줄기세포(ES/iPS 세포)로부터 생식세포를 작성하는 연구는 잠재적으로 대량의 생식세포 작성을 가능하게 하고 생식세포의 기초 연구를 크게 촉진한다. 이는 다른 생명과학 영역에 다양한 파급효과를 미칠 수 있다. bull; 인간 다능성 줄기세포로부터의 생식세포 작성이 실현되면 불임, 유전병, 생식세포 노화, 생식세포 암을 포함하는 발암 등에 대해 그 예방 의료와 치료법을 개발할 지식을 가져올 것이다. 이는 다른 의학 영역에 다양한 파급효과를 미칠 수 있다. ○ 다능성 줄기세포로부터의 생식세포 작성방법 1. ES/iPS 세포에서 배우자를 작성할 경우도 반드시 시원 생식세포(PGCs, 또는 이에 유사한 세포)를 경유한다. 2. 따라서 ES/iPS 세포로부터 생식세포를 작성하는 연구는 크게 시원 생식세포의 전후, 발생학ㆍ줄기세포학, 번식학ㆍ생식학으로 나누어 정리할 수 있다. ○ 지금까지의 연구방법의 문제점 -지금까지 보고된 많은 방법에서는 ES 세포를 무작위로 분화시켜 그 중에서 비교적 후기의 시원 생식세포 마커를 나타내는 세포를 시험관 안 유도 시원 생식세포로 하고, 이것을 더욱 무작위로 분화시켜 몇몇 마커를 나타내는 세포를 정자 세포 또는 난자 세포라고 불렀다. -그 결과: 작성 효율이 낮고, 작성의 재현성이 매우 부족했다. 또한 중간 산물인 시원 생식세포 양세포의 품질 평가가 이루어지지 못하고, 최종 산물(정자 또는 난자 세포)가 전혀 기능하지 못하는 상태였다. -고려할 수 있는 해결법: 생체 내에서의 생식세포 발생 기구에 기초해 선택적으로 핵심 과정을 재현시켜 기능적인 시원 생식세포를 작성하는 것이 연구의 첫 걸음이다. 이를 위해서는 생체의 시원 생식세포 발생 기구에 대한 이해가 필수적이다. ○ 다능성 줄기세포로부터의 생식세포 작성 연구의 과제 -ES/iPS 세포의 적절한 배양 조건은 확립되지 않았다고 할 수 있다: 실험용 쥐ㆍ토끼 이외의 포유류에서는 현재 충분한 변이형성 기능을 가진 다능성 줄기세포의 보고가 없다. 또한 인간 다능성 줄기세포가 인간 배아의 어느 단계 세포에 해당하는지 정확한 지식이 없다. -생체 내에서의 과정을 연구할 수 없는 인간은 시험관 내에서 ES/iPS 세포로부터 생식세포 양세포를 유도할 때의 이치가 부족하다 rarr; 실험용 쥐ㆍ토끼 이외의 보다 인간에 가까운 동물류에서의 연구의 필요성, 다능성 줄기세포 배양 조건의 최적화 도모 -이식에 의해 기능을 평가할 수 없는 인간은 작성된 세포(예: 생식세포 작성의 첫 단계인 시원 생식세포)의 본질적인(기능적인) 평가를 할 수 없다. rarr; 영장류를 모델로 유전자 발현ㆍ후생 유전학 프로파일을 철저하게 검증, 게놈 배열을 상세하게 검토해야 한다. |
