투명한 오징어가 뇌의 비밀을 밝힐 수 있다

존 해밀턴

과학자들은 뇌의 내부 작용에 대한 창을 제공하는 알비노 오징어를 설계했습니다. Caroline Albertin/MBL 두족류 프로그램/Caroline Albertin/MBL 두족류 프로그램 캡션 숨기기

과학자들은 뇌의 내부 작용에 대한 창을 제공하는 알비노 오징어를 설계했습니다.

투명해지기 위해서는 대개 마법이 필요합니다.

하지만 엄지손가락 크기의 일부 오징어의 경우 약간의 유전적 조정이 필요합니다.

매사추세츠주 우즈 홀에 있는 해양 생물학 연구소의 수석 과학자인 조슈아 로젠탈은 이러한 오징어가 유전자 변형되면 관리인조차 "발견하기가 정말 어렵다"고 말합니다.

"우리는 그것을 이 수족관에 넣었다는 것을 알고 있지만 실제로 그것을 보기까지는 30분 정도 걸릴 수도 있습니다."라고 Rosenthal은 말합니다. "그들은 그렇게 투명해요."

투명한 오징어는 과학자들에게 온전하고 자유롭게 움직이는 생물의 생물학을 연구할 수 있는 새로운 방법을 제공하고 있습니다.

연구실 연구원인 Caroline Albertin은 "이 동물에게서 무슨 일이 일어나고 있는지 해석하는 방식이 바뀌었습니다."라고 말했습니다. "그들의 세 심장이 뛰는 모습을 들여다보면 그들의 뇌도 볼 수 있습니다."

투명 오징어는 인도네시아에서 중국, 일본에 이르는 열대 해역에서 흔히 발견되는 종인 벌새밥꼬리 오징어의 유전자 변형 버전입니다. 일반적으로 엄지 손가락보다 작고 만두 모양입니다. 그리고 다른 두족류와 마찬가지로 상대적으로 크고 정교한 뇌를 가지고 있습니다.

투명 버전은 거의 10년 전에 인기를 끌었던 CRISPR라는 유전자 편집 기술을 통해 가능해졌습니다.

Albertin과 Rosenthal은 CRISPR를 사용하여 연구용 특수 오징어를 만들 수 있을 것이라고 생각했습니다. 그들은 벌새밥꼬리오징어에 초점을 맞췄는데, 그 이유는 이 오징어가 작고 엄청난 사육자이며 Woods Hole에 있는 연구실을 포함하여 연구실 수족관에서 번성하기 때문입니다.

Rosenthal은 "그가 바로 저기 바닥에 있는 것을 볼 수 있습니다"라고 말했습니다. "그냥 거기 모래 속에 웅크리고 앉아 있는 것 같았습니다."

오징어는 유전자 변형을 하지 않은 오징어입니다. 그래서 모래와 섞이도록 위장되어 있습니다. 이는 피부에 있는 염색체라고 불리는 기관 때문에 가능합니다. 여기에는 조작하여 오징어의 모습을 바꿀 수 있는 색소가 포함되어 있습니다.

벌새 밥테일 오징어(Euprymna berryi)가 크기를 가늠하기 위해 클립 옆에 부화하고 있습니다. Tim Briggs/MBL Cephlapod 프로그램 캡션 숨기기

벌새 밥테일 오징어(Euprymna berryi)가 크기를 가늠하기 위해 클립 옆에 부화하고 있습니다.

Albertin과 Rosenthal은 CRISPR를 사용하여 색소가 없는 짧은 꼬리 오징어, 즉 알비노를 만들고 싶었습니다. 그리고 그들은 다른 오징어의 색소가 TDO라는 유전자의 존재에 달려 있다는 것을 알고 있었습니다.

Albertin은 "그래서 우리는 TDO를 무너뜨리려고 노력했지만 아무 일도 일어나지 않았습니다."라고 말했습니다.

짧은꼬리오징어에는 색소에도 영향을 미치는 두 번째 유전자가 있다는 것이 밝혀졌습니다.

"우리가 그 유전자를 표적으로 삼았을 때 놀랍게도 우리는 알비노를 얻을 수 있었습니다"라고 Albertin은 말했습니다.

변형되지 않은 오징어라도 피가 깨끗하고 피부가 얇고 뼈가 없기 때문에 알비노는 빛이 직각으로 닿지 않는 한 거의 투명합니다.

팀은 7월 Current Biology 저널에 그들의 성공을 설명했습니다.

많은 연구실에서 투명한 오징어를 사용하고 싶어합니다. 그래서 Woods Hole의 연구실에서는 기술자 팀이 더 많은 것을 만들기 위해 오랜 시간을 투자하고 있습니다.

Albertin은 BB 펠렛보다 작은 오징어 배아를 현미경으로 관찰하고 있는 기술자의 어깨 너머로 볼 수 있게 해주었습니다.

그녀는 한 쌍의 집게를 사용하여 난낭을 둘러싸고 있는 "젤리 층"을 부드럽게 제거하고 있습니다. 나중에 그녀는 석영 바늘을 사용하여 색소 유전자를 삭제하고 투명한 오징어를 만드는 유전 물질을 배아에 주입할 것입니다.