공상과학 B급 영화의 줄거리처럼 들리지만 실제 과학인 이 업적에서, 일본의 연구자들은 처음으로 수컷 쥐 배아를 의도적으로 암컷으로 변형시켰습니다. 그들이 Y-CUT이라고 부르는 CRISPR 기반 기술을 사용하여, 팀은 수컷 세포에서 Y 염색체를 제거하여 수컷 쥐의 암컷 클론을 만들었습니다.

"아무도 이전에 이렇게 한 적이 없습니다,"라고 연구에 참여하지 않은 하와이 대학의 생식 생물학자 모니카 워드가 말합니다. 음, 그건 안심이 되는군요 - 왜냐하면 다음에 그들이 공룡을 복제할 테니까요.

이 발견은 bioRxiv에 사전 인쇄본으로 게시되었고 아직 동료 검토를 거치지 않았으며, 생식에 양성이 필요하다는 오랜 믿음을 뒤엎을 수 있습니다. "우리 과학 분야에는 생식에 암컷과 수컷이 모두 필요하다는 고정된 개념이 있습니다,"라고 공동 주저자인 야마나시 대학의 이시우치 타카시가 말합니다. "우리는 이 개념을 바꿀 수 있다고 생각합니다." 왜냐하면 정말로 수컷이 필요한 사람이 누구겠어요? 그들은 한 가지에만 쓸모가 있고, 이제 우리는 CRISPR을 가지고 있으니까요.

Y-CUT 도구는 세포 분열 중에 염색체가 전달되도록 보장하는 Y 염색체의 한 부분을 표적으로 합니다. 초기 단계 배아에서 그것을 제거함으로써, 연구자들은 XO 염색체를 가진 암컷 새끼를 생산했습니다 - 보통의 두 개 대신 하나의 X를 가진 것입니다. 놀랍게도, 이 암컷들은 건강하고 생식력이 있는 성체로 자랐습니다, 이는 수컷 자존심에 대해서는 말할 수 없는 것입니다.

두 번째 실험에서, 팀은 Y-CUT을 복제 세포에 적용하여 수컷 쥐로부터 암컷 클론을 만들었습니다. 암컷들은 원래 수컷과 유전적으로 동일하며, Y 염색체만 없습니다. "그것은 공상과학과 같습니다,"라고 이시우치가 말합니다. 실제로, 복제보다 더 공상과학적인 것은 성별을 바꾸는 트위스트가 있는 복제뿐이니까요.

영감은 오키나와 잔해 망둑어에서 왔는데, 이 물고기는 상황이 요구할 때 성별을 바꿀 수 있습니다. 수컷이 없으면 암컷이 번식하기 위해 수컷으로 전환할 수 있습니다. 연구자들은 "물고기가 할 수 있다면, 왜 쥐는 안 되겠어?"라고 생각했습니다. 그리고 왜 페럿이나 말, 또는 마지막 수컷만 남은 멸종 위기 종은 안 되겠어요?

복제는 이미 검은발 페럿과 프르제발스키 말과 같은 종을 멸종 위기에서 구하는 데 도움이 되었습니다. 그러나 수컷을 복제하면 더 많은 수컷만 얻을 수 있습니다. 이제 Y-CUT을 사용하면 그 소중한 수컷 세포에서 암컷을 만들어 생식 잠재력을 두 배로 늘릴 수 있습니다. "그것을 보는 것은 흥미진진합니다,"라고 보존 단체 Revive & Restore의 벤 노박이 말합니다. "특히 보존 목적을 위한 많은 응용이 있을 것이라고 확신합니다."

물론 기술은 완벽하지 않습니다. 그것은 여전히 같은 종 또는 가까운 종의 암컷에서 난자가 필요합니다. 그리고 XO 암컷 쥐는 생식력이 있지만, 다른 포유류의 XO 염색체는 불임인 경향이 있어 접근 방식을 특정 종으로 제한합니다 - 예를 들어 355종의 멸종 위기 및 취약한 설치류 종과 같은. 그래서, 만약 당신이 설치류라면, 당신의 미래는 더 밝아졌습니다.

그러나 지평선에는 보완 기술이 있습니다. 2023년에 오사카 대학의 하야시 카츠히코는 수컷 쥐 세포를 난자 세포로 전환할 수 있음을 보여주었는데, 이는 Y-CUT에 필요한 빈 난자를 제공할 수 있습니다. 그리고 야마나시 대학의 와카야마 사야카는 최근에 쥐 염색체를 생쥐에 삽입하는 것을 시연했는데, 이는 수컷 배아를 만들 수 있습니다. "그것은 보완적인 이야기입니다,"라고 마토바가 말합니다.

그래서, 다음은 무엇입니까? 이시우치는 암컷 클론의 생식력을 회복시키기 위해 두 번째 X 염색체를 추가하는 작업을 하고 있습니다. 그리고 암컷은 있지만 수컷이 필요한 상황을 위해, 해결책이 진행 중입니다. "더 다양한 도구가 개발되는 것을 보는 것은 정말 흥미진진합니다,"라고 노박이 말합니다. "그것들이 희귀하고 멸종 위기 종을 위해 사용될 수 있는 많은 다른 시나리오가 있습니다."

그동안 우리는 쥐들이 행복하고, 성비가 적어도 실험실에서는 과거의 일이 되는 세상에 한 걸음 더 가까워졌다는 것에 기뻐합니다.