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우주 공간에서 포유류 번식 가능성 확인

◇ 국제우주정거장에서 약 6년간 보관되면서 우주 방사선에 장기간 노출된 마우스 정자에서 정상적인 새끼를 번식시키는데 성공. 우주 공간에서 인간의 생존과 자손 번영에 대한 가능성을 제시 

    ▸주요 출처 : Science Advances, Evaluating the long-term effect of space radiation on the reproductive normality of mammalian sperm preserved on the Space Station, 2021.6.11., 연합뉴스, 우주정거장 방사선에 장기간 노출된 쥐 정자서 정상새끼 태어나, 2021.6.14., 일본 야마나시대학(山梨大學) 보도자료 인용, 2021.6.7.

▣ 국제우주정거장(International Space Station, ISS)에서 장기간 보관되었던 마우스의 정자에서 정상적인 새끼를 번식시키는데 성공

 ○ 일본 연구진*은 우주방사선에 노출된 정자 샘플을 3회에 걸쳐 지구로 다시 가져와 생물학적 실험을 통해 정상적인 새끼를 번식하는데 성공

   - 연구진은 9개월, 2년 9개월, 5년 10개월 후 샘플을 각각 회수하여 거의 정상적인 상태의 새끼를 분만하였으며, 이는 지구에서 보관하고 있었던 정자를 통해 번식한 새끼와도 거의 차이가 없음을 확인

     * 일본 야마나시대학, 일본항공우주탐사국(JAXA), 국립양자방사선연구개발원 등

< 동결건조(FD) 정자 제작 및 지구와 우주정거장 환경에서의 실험 수행방법 비교 >

출처 : Science Advances, Evaluating the long-term effect of space radiation on the reproductive normality of mammalian sperm preserved on the Space Station, 2021.6.11.

▣ 본 프로젝트는 미래 우주 탐사에서 가장 중요한 질문 중 하나인 인간을 포함한 포유류가 지구 외 다른 행성에서 생존할 수 있는지를 연구

 ○우주 방사선의 생물학적 효과를 평가하는 방법을 개발하고, 가장 오랜 기간 우주에서 보관된 마우스 정자(동결건조)의 생식 잠재력을 검사하는 연구로서,

   - 지상에서 동결건조된 마우스 정자를 우주공간(국제우주정거장)으로 이동시킨 후, 우주 방사선에 장기간 노출된 정자가 DNA 손상을 일으키는지, 또는 어떤 돌연변이가 다음 세대에 영향을 미치는지 검토

   - 우주 방사선에는 태양풍, 태양 우주광선 및 은하 우주광선 등 지상에서는 재현할 수 없는 다양한 에너지 입자가 포함되어 있어 동물과 그 후손에 우주 방사선이 어떤 영향을 미치는지 확인하기 위해 ISS를 장기간 사용

 ○ 우주 방사선은 세포 내 DNA를 손상시켜 오랜 우주 탐사를 하면 자손에게 돌연변이 발생이 우려되나,

   - 현재까지 정자 등 생체물질을 사용하여 우주 방사선의 장기적인 영향을 연구할 방법은 전무한 상태였음

   - 특히, 이번 연구에서는 동결건조(Freeze-Dried, FD)된 마우스 정자를 사용하여 방사선이 작용할 수 있는 물과의 반응을 차단

     ※ 일반적으로 방사선은 세포 내 물 분자에 반응하여 생성된 라디칼을 통해 직접 또는 간접적으로 DNA 손상을 유도하는 것으로 알려져 있음

▣ 우주 방사선이 정자 DNA 또는 불임에 영향을 미치지 않았고, 유전적으로 거의 정상적인 후손을 번식하였으며 다음 세대에도 이상이 없음을 확인

 ○ 이는 지상에서 보존 중인 대조군과 비교해서도 거의 유사한 출산율을 나타낸 것으로 확인

   - 또한, 지상 엑스레이 실험결과를 토대로 정자를 우주공간에서 200년 이상 저장 가능하다는 결과를 확인

 ○ 연구진은 "우주시대"가 도래하기 전에 우주 방사선이 살아있는 유기체뿐만 아니라 미래 세대에 미치는 영향을 조사하는 것이 매우 중요하다고 강조

   - 향후 우주 방사선 노출 조건에서 난자와 수정된 배아에 대해서 추가 연구가 필요