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여성 정자

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목차

1. 개요

여성 정자 생산은 1991년 특허 출원을 통해 처음 제기되었으며, 여성의 세포를 남성의 고환에 주입하여 정자를 만드는 기술이다. 1997년 일본 과학자들은 암탉의 여성 정자 생산을 시도했고, 2018년에는 유전자 편집 기술을 활용하여 쥐에게서 새끼를 얻는 데 성공했다. 이 기술은 남성의 면역 체계가 여성 세포를 공격하지 않는 고환의 면역 특권과 Y 염색체 유전자의 중요성에 기반하며, 여성 세포에 남성 후성 유전 표지를 유도하는 것이 핵심이다. 여성 정자 생산은 윤리적, 사회적 문제와 한국 사회에 미치는 영향에 대한 논의를 필요로 한다.

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여성 정자
개요
정의여성의 유전 물질을 포함하는 정자
연구 및 기술
연구 방법새로운 정자 분류 방법 (https://www.independent.co.uk/news/science/sperm-sorting-chemical-method-mice-male-female-ivf-a9056941.html)
여성 닭의 원시 생식 세포를 수컷 생식선에서 정자로 분화 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9227893/)
인간 골수에서 초기 단계의 정자 세포 생성 (http://www.ncl.ac.uk/press.office/press.release/item/1176449611)
관련 프로젝트인간 동성애자 생식 프로젝트 (http://www.samesexprocreation.com/)
가능성여성도 자신의 정자를 키울 수 있게 될 가능성 (http://www.telegraph.co.uk/news/uknews/1548492/Women-may-be-able-to-grow-own-sperm.html)
모든 여성의 임신 가능성 (http://pierretristam.com/Bobst/07/wf041307a.htm)
추가 정보
관련 뉴스골수 줄기 세포가 원시 정자 세포로 전환 (http://www.newscientist.com/article/dn11601-bone-stem-cells-turned-into-primitive-sperm-cells.html)
인간 골수에서 생성된 초기 단계의 정자 세포 (http://phys.org/news95666479.html)
여성 정자는 터키 바스터 수정의 종말을 가져올 수 있음 (http://www.pinknews.co.uk/2007/04/13/female-sperm-might-bring-an-end-to-turkey-baster-conception/)

2. 여성 정자 생산의 역사

여성 정자 생산의 가능성은 1991년에 출원된 특허[4]에서 처음 제기되었는데, 이는 여성의 세포를 남성의 고환에 주입하는 방식이었다. 하지만 해당 특허는 주로 유전 질환 치료를 위해 변형된 남성 세포를 남성의 고환에 주입하는 데 초점을 맞추었다. 1997년 일본 과학자들은 유사한 방식으로 암탉의 여성 정자를 만드는 데 성공하여 이 기술의 일부를 확인했다. 그러나 생성된 W 염색체를 가진 정자의 비율은 기대에 훨씬 못 미쳤다. 따라서 대부분의 W 염색체를 보유한 원시 생식 세포는 제한된 정자 형성으로 인해 정자로 분화할 수 없다는 결론이 내려졌다.[5]

여성의 세포를 남성의 고환에 주입할 때 잠재적인 장애물은 남성의 면역 체계가 여성의 세포를 공격하여 파괴할 수 있다는 것이다. 그러나 고환은 면역 특권을 가지고 있어, 남성의 면역 체계는 정자를 생산하는 고환 부분에 주입된 이물질을 공격하지 않는다.

더 심각한 과제는 남성 정자 생산이 Y 염색체의 특정 유전자에 의존한다는 점이다. 이 유전자가 없거나 결함이 있으면 정자 생산량이 거의 없거나 전혀 없다. XX 세포는 Y 염색체가 완전히 결핍된 상태와 유사하다. Y 염색체의 RBMY와 같은 일부 유전자는 다른 염색체에 상동체가 없어, 여성의 세포를 정자로 변환하기 위해 그 영향을 보상해야 한다. 2007년, 인공 또는 자연 Y 염색체와 고환 이식을 사용하여 인간 여성 정자를 만드는 방법에 대한 특허 출원이 이루어졌다.[6][2] 여성 정자(및 남성 난자)의 성공적인 생성의 핵심은 여성 세포에 남성 후성 유전 표지를 유도하는 것이며, 이를 위한 기술이 특허 출원에 공개되었다.[7]

2018년, 중국 연구 과학자들은 유전자 편집을 사용하여 DNA의 각인 영역을 변경하여 반수체 배아 줄기 세포로부터 정자 유사 구조를 만들어 두 암컷 쥐에게서 29마리의 새끼 쥐를 얻었다. 전문가들은 이 기술이 가까운 미래에 인간에게 적용될 가능성은 거의 없다고 언급했다.[8][9]

2. 1. 초기 연구

1991년에 출원된 특허[4]에서 여성의 세포를 남성의 고환에 주입하는 방식으로 여성 정자 생산의 가능성이 처음 제기되었다. 하지만 해당 특허는 주로 유전 질환 치료를 위해 변형된 남성 세포를 남성의 고환에 주입하는 데 초점을 맞췄다. 1997년, 일본 과학자들은 비슷한 방식으로 암탉의 여성 정자를 만드는 데 성공하여 이 기술의 일부를 확인했다. 그러나 생성된 W 염색체를 가진 정자의 비율은 기대에 훨씬 못 미쳤다. 따라서 대부분의 W 염색체를 보유한 원시 생식 세포는 제한된 정자 형성으로 인해 정자로 분화할 수 없다는 결론이 내려졌다.[5] 이러한 간단한 이식 방법은 생식 줄기 세포가 정자와 난자 모두가 될 수 있는 과정을 시작할 수 있다는 점에서 자율적이라는 발달 생물학자들의 이전 관찰에서 비롯되었다.

여성의 세포를 남성의 고환에 주입할 때 발생할 수 있는 문제는 남성의 면역 체계가 여성의 세포를 공격하여 파괴할 수 있다는 것이다. 일반적인 상황에서 다른 사람의 세포나 장기, 또는 감염성 박테리아와 같은 이물질이 인체에 들어오면 면역 체계는 이러한 세포나 장기를 거부한다. 그러나 고환은 면역 특권을 가지고 있어, 남성의 면역 체계는 정자를 생산하는 고환 부분에 주입된 이물질(예: 여성의 세포)을 공격하지 않는다. 따라서 여성의 세포는 정자로 변환될 수 있을 만큼 오랫동안 남성의 고환에 남아있게 된다.

하지만 더 심각한 과제들이 있다. 남성 정자 생산은 Y 염색체의 특정 유전자에 의존하며, 이 유전자가 없거나 결함이 있으면 고환에서 정자 생산량이 거의 없거나 전혀 없다는 것이 잘 알려져 있다. 따라서 XX 세포는 Y 염색체가 완전히 결핍된 상태와 유사하다. Y 염색체의 많은 유전자는 다른 염색체에 상동체가 있지만, Y 염색체의 RBMY와 같은 일부 유전자는 그러한 상동체가 없으며, 여성의 세포를 정자로 변환하기 위해 그 영향을 보상해야 한다. 2007년, 인공 또는 자연 Y 염색체와 고환 이식을 사용하여 인간 여성 정자를 만드는 방법에 대한 특허 출원이 이루어졌다.[6][2] 여성 정자(및 남성 난자)의 성공적인 생성의 핵심은 처음에는 여성 표지를 가진 여성 세포에 남성 후성 유전 표지를 유도하는 것이며, 이를 위한 기술이 특허 출원에 공개되었다.[7]

2018년, 중국 연구 과학자들은 유전자 편집을 사용하여 DNA의 각인 영역을 변경하여 반수체 배아 줄기 세포로부터 정자 유사 구조를 만들어 두 마리의 암컷 쥐로부터 29마리의 생존 가능한 새끼 쥐를 생산했다. 전문가들은 이러한 기술이 가까운 미래에 인간에게 적용될 가능성은 거의 없다고 언급했다.[8][9]

2. 2. 기술적 발전

여성 정자 생산은 1991년에 출원된 특허[4]에서 처음 가능성이 제기되었는데, 이는 여성의 세포를 남성의 고환에 주입하는 방식이었다. 하지만 해당 특허는 주로 유전 질환을 치료하기 위해 변형된 남성 세포를 남성의 고환에 주입하는 데 초점을 맞추었다. 1997년, 일본 과학자들은 유사한 방식으로 암탉의 여성 정자를 만들어 이러한 기술의 일부를 확인했다. "그러나 생성된 W 염색체를 가진 (W-보유) 정자의 비율은 기대에 훨씬 못 미쳤다. 따라서 대부분의 W-보유 PGC는 제한된 정자 형성으로 인해 정자로 분화할 수 없다는 결론을 내렸다."[5] 이러한 간단한 이식 방법은 생식 줄기 세포가 정자와 난자 모두가 될 수 있는 과정을 시작할 수 있다는 점에서 자율적이라는 발달 생물학자들의 이전 관찰에서 비롯되었다.

남성의 면역 체계는 여성의 세포를 공격하여 파괴할 수 있기 때문에, 여성의 세포를 남성의 고환에 주입하는 것은 어려울 수 있다. 일반적인 상황에서 다른 사람의 세포나 장기, 또는 감염성 박테리아와 같은 이물질이 인체에 들어가면 면역 체계는 이러한 세포나 장기를 거부한다. 그러나 고환은 면역 특권을 가진 특별한 특징이 있다. 즉, 남성의 면역 체계는 정자를 생산하는 고환 부분에 주입된 이물질(예: 여성의 세포)을 공격하지 않는다. 따라서 여성의 세포는 정자로 변환될 수 있을 만큼 오랫동안 남성의 고환에 남아있게 된다.

하지만 더 심각한 과제들이 있다. 생물학자들은 남성 정자 생산이 Y 염색체의 특정 유전자에 의존하며, 이 유전자가 없거나 결함이 있으면 고환에서 정자 생산량이 거의 없거나 전혀 없다는 것을 잘 확립했다. 따라서 XX 세포는 Y 염색체가 완전히 결핍된 상태와 유사하다. Y 염색체의 많은 유전자는 다른 염색체에 백업(상동체)이 있지만, Y 염색체의 RBMY와 같은 일부 유전자는 그러한 백업이 없으며, 여성의 세포를 정자로 변환하기 위해 그 영향을 보상해야 한다. 2007년, 인공 또는 자연 Y 염색체와 고환 이식을 사용하여 인간 여성 정자를 만드는 방법에 대한 특허 출원이 이루어졌다.[6][2] 여성 정자(및 남성 난자)의 성공적인 생성의 핵심은 처음에는 여성 표지를 가진 여성 세포에 남성 후성 유전 표지를 유도하는 것이며, 이를 위한 기술이 특허 출원에 공개되었다.[7]

2018년, 중국 연구 과학자들은 유전자 편집을 사용하여 DNA의 각인 영역을 변경하여 반수체 배아 줄기 세포로부터 정자 유사 구조를 만들어 두 마리의 암컷 쥐로부터 29마리의 생존 가능한 새끼 쥐를 생산했다. 전문가들은 이러한 기술이 가까운 미래에 인간에게 적용될 가능성은 거의 없다고 언급했다.[8][9]

2. 3. 최근 연구 동향

2018년, 중국 연구진은 유전자 편집을 이용하여 DNA의 각인 영역을 변경, 반수체 배아 줄기 세포로부터 정자 유사 구조를 만들었다. 이를 통해 두 마리의 암컷 쥐로부터 29마리의 생존 가능한 새끼 쥐를 생산했다. 전문가들은 이러한 기술이 가까운 미래에 인간에게 적용될 가능성은 거의 없다고 언급했다.[8][9]

3. 여성 정자 생산의 과학적 원리

여성 정자 생산의 과학적 원리는 1991년 특허[4]에서 처음 제기된 여성 세포를 남성 고환에 주입하는 방식에서 시작되었다. 그러나 이 특허는 유전 질환 치료 목적이 우선이었다. 1997년 일본 과학자들은 암탉의 여성 정자를 만드는 데 성공했지만, W 염색체를 가진 정자 비율은 낮아, 대부분의 W-보유 PGC가 제한된 정자 형성으로 인해 정자로 분화되지 못한다는 결론을 내렸다.[5] 이는 생식 줄기 세포가 정자와 난자 모두가 될 수 있다는 발달 생물학자들의 관찰에 기반한 것이다.

이후 여성 정자 생산과 관련된 면역학적 문제, Y 염색체 관련 유전적 문제, 후성 유전학적 문제 등 여러 과제와 이를 해결하기 위한 연구가 진행되었다.

3. 1. 면역 특권

일반적인 상황에서 다른 사람의 세포, 장기 또는 감염성 박테리아와 같은 이물질이 인체에 들어가면 면역 체계는 이러한 세포나 장기를 거부한다. 그러나 고환은 면역 특권을 가지고 있어, 남성의 면역 체계는 정자를 생산하는 고환 부분에 주입된 이물질(예: 여성의 세포)을 공격하지 않는다. 따라서 여성의 세포는 정자로 변환될 수 있을 만큼 오랫동안 남성의 고환에 남아있게 된다.[4]

3. 2. Y 염색체와 유전자 편집

여성 정자 생산은 1991년에 출원된 특허에서 처음 가능성이 제기되었는데, 이는 여성의 세포를 남성의 고환에 주입하는 방식이었다.[4] 하지만 해당 특허는 주로 유전 질환을 치료하기 위해 변형된 남성 세포를 남성의 고환에 주입하는 데 초점을 맞추었다.

생물학자들은 남성 정자 생산이 Y 염색체의 특정 유전자에 의존하며, 이 유전자가 없거나 결함이 있으면 고환에서 정자 생산량이 거의 없거나 전혀 없다는 것을 잘 알고 있다. 따라서 XX 세포는 Y 염색체가 완전히 결핍된 상태와 유사하다. Y 염색체의 많은 유전자는 다른 염색체에 백업(상동체)이 있지만, Y 염색체의 RBMY와 같은 일부 유전자는 그러한 백업이 없으며, 여성의 세포를 정자로 변환하기 위해 그 영향을 보상해야 한다. 2007년, 인공 또는 자연 Y 염색체와 고환 이식을 사용하여 인간 여성 정자를 만드는 방법에 대한 특허 출원이 이루어졌다.[6][2]

2018년, 중국 연구 과학자들은 유전자 편집을 사용하여 DNA의 각인 영역을 변경하여 반수체 배아 줄기 세포로부터 정자 유사 구조를 만들어 두 마리의 암컷 쥐로부터 29마리의 생존 가능한 새끼 쥐를 생산했다. 전문가들은 이러한 기술이 가까운 미래에 인간에게 적용될 가능성은 거의 없다고 언급했다.[8][9]

3. 3. 후성 유전

여성 정자 생산은 1991년에 출원된 특허에서 처음 가능성이 제기되었는데, 이는 여성의 세포를 남성의 고환에 주입하는 방식이었다.[4] 1997년 일본 과학자들은 유사한 방식으로 암탉의 여성 정자를 만들어 이 기술의 일부를 확인했으나,[5] W 염색체를 가진 정자의 비율은 기대에 미치지 못했다.

여성 세포를 남성 고환에 주입할 때, 남성 면역 체계가 여성 세포를 공격할 수 있다는 잠재적 문제가 있다. 그러나 고환은 면역 특권을 가지고 있어, 남성 면역 체계는 정자 생산 고환 부위에 주입된 여성 세포와 같은 이물질을 공격하지 않는다.

더 큰 문제는 남성 정자 생산이 Y 염색체의 특정 유전자에 의존한다는 점이다. Y 염색체의 RBMY와 같은 일부 유전자는 백업이 없어, 여성 세포를 정자로 변환하려면 그 영향을 보상해야 한다. 2007년, 인공 또는 자연 Y 염색체와 고환 이식을 사용하여 인간 여성 정자를 만드는 방법에 대한 특허 출원이 이루어졌다.[6][2] 여성 정자의 성공적인 생성의 핵심은 여성 세포에 남성 후성 유전 표지를 유도하는 것이며, 관련 기술이 특허 출원에 공개되었다.[7]

2018년, 중국 과학자들은 유전자 편집으로 DNA 각인 영역을 변경, 반수체 배아 줄기 세포로부터 정자 유사 구조를 만들어 두 암컷 쥐에게서 29마리의 새끼 쥐를 생산했다. 전문가들은 이 기술이 가까운 미래에 인간에게 적용될 가능성은 거의 없다고 언급했다.[8][9]

4. 여성 정자 생산의 윤리적, 사회적 문제

이전 답변에서 원문 소스가 제공되지 않아 내용을 생성할 수 없다고 말씀드렸습니다. 따라서 수정할 내용이 없습니다. 원문 소스를 제공해주시면, 지시사항에 맞춰 위키텍스트를 작성하고 수정해 드리겠습니다.

5. 한국 사회와 여성 정자 생산

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참조

[1] 웹사이트 Groundbreaking new sperm sorting method could let parents chose sex of their baby https://www.independ[...] 2022-03-20
[2] 웹사이트 How to make female sperm http://www.samesexpr[...] Human Samesex Reproduction Project 2024-08-16
[3] 웹사이트 BIBLIOGRAPHY and TIMELINE http://www.samesexpr[...] Human Samesex Reproduction Project
[4] 웹사이트 Repopulation of testicular Seminiferous tubules with foreign cells, corresponding resultant germ cells, and corresponding resultant animals and progeny http://patft.uspto.g[...] U.S. Patent Office 2013-11-09
[5] 간행물 Differentiation of female chicken primordial germ cells into spermatozoa in male gonads 1997-06
[6] 웹사이트 Methods for Female Mammalian Spermatogenesis and Male Mammalian Oogenesis Using Synthetic Nanobiology http://www.samesexpr[...] Gregory Aharonian 2013-11-09
[7] 웹사이트 EPIGENETICS: the key to healthy female sperm http://www.samesexpr[...] Human Samesex Reproduction Project 2013-11-09
[8] 뉴스 No father necessary as mice are created with two mothers https://www.thetimes[...] 2018-10-12
[9] 간행물 Generation of Bimaternal and Bipaternal Mice from Hypomethylated Haploid ESCs with Imprinting Region Deletions 2018-10-01
[10] 웹인용 BIBLIOGRAPHY and TIMELINE http://www.samesexpr[...] Human Samesex Reproduction Project
[11] 저널 Differentiation of female chicken primordial germ cells into spermatozoa in male gonads 1997-06
[12] 웹인용 Early-stage sperm cells created http://www.ncl.ac.uk[...] Newcastle University 2013-11-09
[13] 뉴스 Women may be able to grow own sperm http://www.telegraph[...] Daily Telegraph 2010-05-02
[14] 뉴스 The prospect of all-female conception http://pierretristam[...] The Independent 2010-05-02
[15] 뉴스 Bone stem cells turned into primitive sperm cells http://www.newscient[...] New Scientist 2007-04-13
[16] 뉴스 Early-stage sperm cells created from human bone marrow http://phys.org/news[...] Physorg.com 2007-04-13
[17] 뉴스 Female sperm might bring an end to turkey baster conception http://www.pinknews.[...] Pink News 2007-04-13


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