냉동 동물원

Frozen zoo

냉동 동물원은 동물로부터 채취한 유전자 물질(예: DNA, 정자, 난자, 배아 및 살아있는 조직)이 액체 [1]질소 탱크에 매우 낮은 온도(-196°C)로 저장되는 저장 시설이다.이러한 방법으로 보존된 물질은 무기한으로[2] 저장될 수 있으며 인공수정, 시험관내 수정, 배아 이식 및 복제를 위해 사용될 수 있다.일부 시설에서는 식물 재료(일반적으로 씨앗)를 수집하고 저온 보존하기도 합니다.

샌디에이고 동물원은 1972년에 최초의 "동결 동물원" 프로그램을 설립했습니다.

최초의 냉동 동물원은 1972년 [3][4][5]병리학자인 커트 베니르슈케에 의해 샌디에이고 동물원에 설립되었다.그 당시에는 컬렉션을 활용할 수 있는 기술이 없었지만,[6] 베니르슈케는 그러한 기술이 미래에 개발될 것이라고 믿었다.냉동 동물원의 아이디어는 후에 생명의 [7]도서관을 제안하는 그레고리 벤포드의 1992년 논문에서 지지를 받았다.샌디에이고 동물원과 같은 동물원과 오듀본 멸종위기종[8][2] 연구센터와 같은 연구 프로그램은 멸종위기종의 유전자 풀의 다양성을 보호하거나 태즈메이니아 호랑이와[9] [10]매머드와 같은 멸종된 종의 미래 재도입을 제공하기 위해 유전 물질을 동결 보존한다.

냉동 동물원의 재료를 모으는 것은 수컷의 정자가 풍부하기 때문에 간단해진다.정자는 죽은 후에 동물로부터 채취될 수 있다.일반적으로 암컷에서 낮은 난자의 생산량은 호르몬 처리를 통해 증가하여 종에 따라 10-20개의 난모세포를 얻을 수 있다.일부 냉동 동물원은 배아가 냉동 보존 [11]과정에서 더 탄력적이기 때문에 난자를 수정하고 결과 배아를 냉동하는 것을 선호한다.몇몇 센터들은 또한 멸종 위기에 처한 동물이나 멸종된 종의 피부 세포 표본을 수집한다.스크립스 연구소는 성공적으로 피부 세포를 유도 만능 줄기세포라고 불리는 특별한 세포의 배양물로 만들었다.이러한 IPS 세포로부터 [4]정자와 난자를 만드는 것은 이론적으로 가능하다.

2021년 현재 멸종위기 종의 유전적 다양성을 높이기 위해 냉동 동물원에 세포가 보존된 몇몇 동물들이 복제되었다.멸종된 종을 복제하려는 시도가 2003년에 이루어졌다; 신생 피레난 아이벡스는 복제와 관련이 있을 수 있는 발달 장애로 죽었고, 냉동 동물원에 번식하는 피레난 아이벡스 개체군을 재현할 수 있는 충분한 유전자 샘플이 없다.

기존 냉동 동물원

샌디에이고 동물원의 보존 연구소에 있는 냉동 동물원은 현재 800여 종과 [12]아종의 8,400여 종의 표본을 보관하고 있다.샌디에이고 동물원 보존 연구소의 냉동 동물원은 미국과 유럽의 [13][14]다른 동물원에서 유사한 프로젝트를 추진하는 역할을 해왔다.하지만,[2] 전 세계적으로 여전히 12개 미만의 냉동 동물원이 있다.

아랍 에미레이트 샤르자에 있는 멸종위기 아라비아 야생동물 사육센터(BCEAW)에는 극도로 멸종 위기에 처한 고든의 살쾡이와 아라비아 표범(Panthera pardus nimr)[11]이 보관되어 있다.

뉴올리언스 대학 산하 오듀본 멸종위기종 연구센터는 냉동 동물원을 유지하고 있다.2000년 이 센터는 멸종위기에 처한 아프리카 살쾡이의 냉동톱 배아를 집고양이의 자궁에 이식해 건강한 수컷 [15]살쾡이를 탄생시켰다.

프로즌 아크는 2004년 설립된 냉동 동물원으로 런던동물학회, 런던자연사박물관, [16][17]노팅엄대학이 공동으로 관리하고 있다.

조지아 대학의 재생 생명과학 센터는 냉동 동물원을 짓고 있다.스티븐 스타이스 RBC 국장과 프랭클린 웨스트 동물유업과학 조교수는 멸종위기 고양이 종을 살린다는 생각으로 이 시설을 만들었다.과학자들은 이미 수마트라 호랑이로부터 인공 수정에 사용될 수 있는 세포를 추출했다.인공수정은 해부학적 또는 생리학적 이유로 인해 자연스러운 방법으로 번식할 수 없는 동물들에게 치료제를 제공한다.저장된 유전물질의 재생산은 또한 유전자 개선의 촉진과 근친 교배를 방지할 수 있다.현대 기술은 동물들을 가둬두지 않고 유전자 조작을 가능하게 한다.하지만, 야생으로의 복원에는 새로운 과학의 적용과 이전에 수집한 충분한 [11]양의 물질이 필요합니다.

사용하다

가우루

자연사한 가우르는 피부세포가 얼어서 샌디에이고 냉동 동물원에 추가되었다.8년 후, 이 세포들의 DNA를 국내 소의 난자에 삽입하여 배아(종 복제)를 만들어 국내 소에 이식했다.2001년 1월 8일, 노아라는 이름의 가우르는 아이오와 주 수우 센터에서 태어났다.노아는 처음에는 건강했지만 다음 날 클로스트리디얼 장염에 걸려 태어난 지 48시간 만에 이질로 사망했습니다.이것은 복제되지 않은 동물들에게서 드문 일이 아니며 연구원들은 이것이 [18]복제 때문이라고 생각하지 않았다.

반텐구

반텡은 성공적으로 복제된 두 번째 멸종위기종이었으며 유아기 [19][20]이후 생존한 첫 번째 복제종이었다.매사추세츠 우스터에 있는 Advanced Cell Technology의 과학자들은 샌디에이고의 냉동 동물원 시설에 보존되어 있던 죽은 수컷 밴탱의 피부 세포에서 DNA를 추출하여 체세포 핵이식이라고 불리는 국내 밴탱 소의 난자에 이식했다.30개의 배아가 국내 밴탱 소에 생성되어 이식되었다.두 개는 제왕절개로 분만되었다.첫째는 2003년 4월 1일에 태어났고 둘째는 이틀 후에 태어났다.두 번째는 큰 자손 증후군(과성장 장애)을 앓고 있는 것으로 보이지만, 첫 번째는 살아남아 샌디에이고 동물원에서 7년 동안 살았고, 2010년 4월 다리가 부러져 안락사된 [21][22]후 죽었다.

프제발스키의 말 복제

프셰발스키의 말

2020년에는 샌디에이고 동물원 글로벌, ViaGen Equine, Resev & [23]Restore의 공동작업으로 최초의 복제 Przewalski 말이 탄생했습니다.이 복제는 체세포 핵이식(SCNT)에 의해 이뤄졌으며, 체세포의 DNA를 포함한 핵을 제거한 미성숙한 난자(OOcyte)에 이식함으로써 생존 가능한 배아를 만들어 체세포 [24]공여자와 유전적으로 동일한 자손을 낳는다.사용된 난모세포는 국내산이었기 때문에 이종간 SCNT의 [25]한 예이다.

체세포 기증자는 1975년 영국에서 태어난 프셰발스키의 말 쿠포로비치였다가 3년 뒤 미국으로 이주해 1998년 사망했다.포획된 프셰발스키의 말 개체군의 유전적 변이가 없어지고 새로운 복제 기술이 개발될 것으로 예상되어, 종마의 조직은 샌디에이고 동물원의 냉동 동물원에 저온 보존되었다.1980년대에 이 개체는 이미 포획된 개체들의 유전적 다양성을 크게 증가시켰는데, 이 개체는 그 당시에 살았던 어떤 말들보다도 더 독특한 대립 유전자를 가지고 있는 것으로 밝혀졌고, 그렇지 않으면 원래의 포획된 [23]두 마리에게서 잃어버린 유전 물질을 포함했습니다.클론을 생산하기 위해 냉동 피부 섬유아세포를 해동하여 세포 [26]배양으로 성장시켰다.난모세포는 가축 말에서 채취되었고, 그 핵은 배양된 프제발스키 말 섬유아세포에서 채취된 핵으로 대체되었다.그 결과 생긴 배아는 분열을 시작하도록 유도되어 배반포 단계까지 배양된 후 국내 말 대리암말에게 이식되었습니다. 이 [26]암말은 배아를 분만시키고 오래 전에 죽은 종마의 프제발스키 말 DNA와 함께 망아지를 낳았습니다.

복제된 말은 멸종 위기에 처한 종으로부터 유전 물질을 저온 보존하는 아이디어를 개발한 유전학자 커트 베니르슈케 박사의 이름을 따서 커트라고 이름 붙여졌다.그의 아이디어는 냉동 동물원을 유전 [27]도서관으로 만드는 것을 이끌었다.샌디에이고 동물원 사파리 [28]공원에 사육 무리가 있습니다.이 망아지가 성숙하면, 그는 샌디에이고 동물원 사파리 공원에 있는 번식 무리로 옮겨져 쿠포로비치의 유전자를 더 많은 포획된 프제발스키의 [23]말 개체군에 전달하고 [29]종의 유전적 변이를 증가시킬 것이다.

검은발족제비

엘리자베스 앤, 최초의 복제 흑색 페럿으로 2021년 2월 18일 체중 측정(생후 70일)

1980년대 야생에서 잡힌 검은발 족제비 두 마리는 사육 상태에서 번식하지 않고 샌디에이고 야생동물연합 냉동동물원에 보존돼 있었다.그 중 하나는 2020년 12월에 이 종의 유전적 다양성을 높이기 위해 복제되었다.둘 다 더 많은 클론이 계획되어 있다.그들은 처음에는 복제되지 않은 [30]개체군과 분리하여 번식할 것이다.

피레난아이벡스

다음 항목도 참조하십시오.멸종 및 엔들링 제거
피레난 아이벡스 종간 복제도

피레네 아이벡스는 2003년에 멸종되었다.2003년 마지막 한 마리(떨어지는 나뭇가지에 의해 죽은 수컷)의 냉동 세포는 208개의 배아를 복제하는데 사용되었고, 그 중 7개는 염소에 성공적으로 이식되었고, 1개는 종양이 되었다.이 아이벡스 한 마리는 태어난 직후 호흡부전으로 죽었습니다. 복제 과정에서 폐가 제대로 발달하지 않았을 가능성이 큽니다.번식 [31][32]개체군을 만들기 위해 보존된 개체의 세포가 충분하지 않을 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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