농진청, 한우 고품질 유전체 지도 첫 구축…유전 다양성 확보 기반 마련

세대별 대표 개체 정밀 해독해 한우 고유 변이 2만7000여 개 규명

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농촌진흥청은 한우의 유전적 다양성을 보존하고 산업 경쟁력을 강화하기 위해 ‘한우 고품질 유전체(Genome) 지도’를 국내 최초로 구축했다고 4일 밝혔다.

한우는 국가 육종 프로그램을 통해 육량과 육질이 향상됐지만 우수 씨수소 집중 활용으로 유전적 다양성 감소 문제가 꾸준히 제기돼 왔다. 이 문제는 장기적으로 근친 교배 위험과 질병 취약성 증가, 개량 효율 저하 등 생산성에 영향을 줄 수 있어 과학적 기반의 유전정보 관리 필요성이 지적돼 왔다.

국립축산과학원 한우연구센터와 충남대 연구진은 개량 초기 형질을 보존한 계통축을 대상으로 2002년 2009년 2022년 세대별 대표 개체의 유전체를 정밀 해독했다. 2022년 개체는 부모 유전체까지 함께 분석해 유전자 출처를 구분할 수 있는 국내 첫 고품질 유전체 지도를 확보했다.

연구진은 이 지도를 전 세계 15개 소 품종과 비교해 한우에서만 나타나는 고유 유전 변이 2만7000여 개를 확인했다. 기존 기술로 찾기 어려웠던 구조 변이 20여 개도 새롭게 발굴해 초기 한우 집단이 현재보다 높은 유전 다양성을 보유했음을 과학적으로 제시했다.

또한 긴 디엔에이(DNA) 염기서열을 한 번에 해독하는 롱리드 시퀀싱 기술을 적용해 분석 정확도와 해상도를 높였다. 염기서열이 끊김 없이 이어지는 형태로 분석돼 각 유전자 구조를 정밀하게 파악할 수 있는 수준의 정보를 확보했다.

국립축산과학원은 이번 성과를 한우 유전체 연구 가운데 가장 높은 품질의 분석 결과로 평가했다. 확보된 변이 정보는 육질과 근내지방 성장 능력 등 핵심 형질에 영향을 미치는 유전자를 규명하는 연구에도 활용될 전망이다.

또한 고품질 유전체 지도는 인공지능 기반 정밀 육종과 유전 다양성 평가 및 관리, 근친 교배 예방, 질병 예측 연구 등으로 확장돼 농가 생산성과 산업 경쟁력 향상에 기여할 것으로 기대된다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘Scientific Data’에 게재됐다.

윤호백 국립축산과학원 한우연구센터장은 “한우 집단의 유전적 다양성과 건강성을 과학적으로 관리하기 위한 기반을 마련한 것”이라며 “유전학 육종학 데이터 과학을 기반으로 국내 한우 집단의 다양성 확보에 최선을 다하겠다”고 말했다.