염소에 거미 유전자를 넣어서 탄생한 생명체. 뭐지 이 혼종은?

 

 

'합성생물학'.

 

서로 다른 생물의 유전자를 합쳐, 새로운 생명체를 만들어내는 분야를 말합니다.

 

인류는 그동안 생명의 설계도인 DNA의 비밀을 하나씩 풀어왔는데요.

 

이를 통해 다른 생명의 DNA를 합칠 수 있는 영역에까지 발을 들여놓을 수 있게 되었습니다.

 

그리고 결국 과학자들은 전혀 다른 두 동물의 유전자를 합치는데 성공하게 되었죠.

 

이 두 동물들은 바로 '염소와 거미'였습니다. 

 

염소의 DNA에 거미의 DNA를 합성한 과학자들...

 

과연 그 목적은 무엇이고, 또 이렇게 탄생한 동물은 어떠한 모습을 하고 있었을까요?

 

 

 

 

 

 

'스파이더 고트 실험'

 

염소와 거미의 유전자를 합치는 실험의 이름입니다.

 

과연 과학자들은 어째서 이 두 동물의 유전자를 합치려고 했을까요?

 

 

 

 

 

목적은 간단했습니다. 대량의 거미줄을 만들어내고 싶었기 때문이었죠.

 

거미줄은 자연계에서 가장 뛰어난 천연 섬유 중 하나로 알려져 있습니다.

 

특히 거미줄의 강도와 탄성은 강철과 케블러의 강도와 탄성을 가볍게 뛰어넘는데요.

 

거미줄은 강철보다 훨씬 더 가볍지만, 몇 배나 더 강력한 인장 강도를 가지고 있습니다.

 

즉, 끊어지지 않고 견딜 수 있는 힘이 강철보다 훨씬 더 높다는 겁니다.

 

또한 거미줄은 외부 힘에 의해 늘어나도 원래 상태로 돌아오는 탄성이 매우 뛰어나죠.

 

거미줄은 이렇게 뛰어난 특성을 가지고 있으면서도, 인체에 해로운 성질은 가지고 있지 않습니다.

 

하지만 대량 생산이 어렵기 때문에, 아직 다양한 분야에서 활용되지는 못하고 있는 상태입니다.

 

만약 대량 생산이 가능해진다면, 다양한 첨단 분야에서 혁신적인 변화를 가져올 수 있게 될 텐데요.

 

예를 들면, 강철이나 케블러보다 가볍고 뛰어난 방탄복이나 매우 강력한 로프를 만들 수 있을 겁니다.

 

또한 다양한 수술 특히 인공 인대를 만들거나, 상처를 봉합하는 천연 소재로 사용될 수도 있겠죠.

 

그리고 궁극적으로는 우주복과 우주선을 보강하는 소재로도 활용될 수도 있습니다.

 

이렇게 다양한 분야에 활용될 수 있는 거미줄. 문제는 역시 대량 생산입니다.

 

 

 

 

 

하지만 거미는 동족 포식의 특성때문에 대량으로 사육하기가 무척 어려운데요.

 

뿐만 아니라 거미 한 마리에 게서 얻을 수 있는 실의 양이 매우 적다는 문제도 가지고 있습니다.

 

그래서 과학자들은 오랜 고민 끝에, 아주 기가막힌 아이디어를 하나 떠올리게 되었죠.

 

바로 염소의 유전자에다가 거미의 유전자를 합쳐서, 거미줄을 만드는 염소를 만들자라는 아이디어였습니댜.

 

염소의 젖에서 우유를 짤 때, 우유뿐만 아니라 거미줄도 같이 나오게 만들어보자는 생각이었는데요.

 

이를 위해 과학자들은 무당 거미에 속하는 거미 종에게서, 거미줄을 생산하는 유전자를 추출했습니다.

 

그리고 이 유전자를 염소의 유선 DNA에 통합한 뒤, 암컷 성체 염소에게 이식하게 되었죠.

 

이렇게 편집된 DNA를 이식받은 암컷 염소는, 이후에 암컷 새끼 염소를 출산하게 되었습니다.

 

놀랍게도 이 암컷 새끼 염소는 성장 이후, 거미줄이 포함된 우유를 만들어 낼 수 있게 되었습니다.

 

사실 염소의 DNA에 포함되어 있는 거미의 유전자의 비율은 약 7만 분의 1 수준이었습니다.

 

그럼에도 암컷 염소는 거미줄과 성분히 100% 동일한 실을 만들어낼 수 있게 되었던 거죠.

 

 

 

 

 

이렇게 과학자들은 염소의 우유에서 약 91미터의 거미줄을 추출할 수 있었습니다.

 

과학자들은 염소가 만들어낸 거미줄에, 바이오스틸(BioSteel)이라는 이름을 붙여주었는데요.

 

이름에서 알 수 있듯이, 바이오스틸은 강철보다 7배 ~ 10배 더 강한 강도를 가지고 있었습니다.

 

또한 원래 길이에서 20배나 더 늘려도, 강도를 전혀 잃지 않는 강력한 탄성도 갖추고 있었죠.

 

심지어 바이오스틸은 -20도의 저온과 330의 고온에서도 전혀 손상되지 않는 특성까지 보여주었습니다.

 

그렇다면 거미의 유전자가 통합된 염소의 모습은 어떻게 변화되었을까요?

 

다행히도 유전자가 편집된 염소의 외형은, 일반적인 염소와 별다른 차이가 없었습니다.

 

외형은 일반적인 염소와 동일하지만, 거미줄을 만들어내는 완전히 새로운 생명이 탄생된 거죠.

 

 

거미줄을 만들어내는 새로운 염소

 

 

 

하지만 아쉽게도 이 염소를 만들어냈던 회사는 2009년에 파산하고 말았습니다.

 

그 이후로 미국 와이오밍 대학에서 이 기술을 계승해서 연구를 계속해오고 있었는데요.

 

하지만 지금은 염소를 이용한 거미줄 생산의 효율성 문제 때문에 중단된 상태입니다.

 

이제 과학자들은 미생물을 이용해서 거미줄을 만드는 방향으로 연구를 진행하고 있죠.

 

생산성의 문제 때문에, 아쉽게도 거미줄을 만드는 염소는 더 이상 볼 수 없게 되었습니다.

 

하지만 너무 아쉬워 할 필요는 없습니다.

 

과학자들은 여전히 거미줄의 가능성에 주목하고 있으며, 더 생산적인 방법을 찾고 있습니다.

 

또 어쩌면 미래에는 거미 염소보다, 더 놀라운 새로운 생명체가 등장하게 될지도 모르죠.

 

과연 어떠한 새로운 생명체가 우리 앞에 나타나게 될까요?

 

 

 

 

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