캔자스주립대학교 연구진을 포함한 협력 연구진의 연구결과로 동물 건강을 개선하고 미국 양돈산업에서 매년 수백만 달러를 절감할 수 있게 되었다.
바이러스학자이자 진단의학 및 병리 생물학 교수인 레이먼드 밥 롤런드(Raymond Bob Rowland)는 돼지 생식기 호흡기증후군(porcine reproductive and respiratory syndrome, PRRS)에 대한 감수성이 낮은 돼지를 감별하는 유전자 마커를 발견한 이번 협력 연구에서 일부분을 담당했다. 미국 양돈업계는 이 바이러스 때문에 매년 6억 달러 이상을 치른다. 롤런드는 “이번 발견은 최초의 최초라 부를 만하다. 이번 발견은 돼지 생식기 호흡기증후군으로서 최초이기도 하지만, 대형 식용동물 감염성 질환으로서도 최초이다. 나는 이 분야에서 20년간 일했는데 이번 발견은 지금껏 보아왔던 발전 가운데 가장 커다란 진전이다.”라고 밝혔다.
롤런드를 비롯한 아이오와주립대학교의 잭 데커스(Jack Dekkers)와 미국 농업연구소(Agricultural Research Service)의 조앤 러니(Joan Lunney)는 양적형질 유전자좌(quantitative trait locus) 혹은 QTL이라는 유전자 마커를 발견했으며, 이 유전자 마커는 돼지 생식기 호흡기증후군 바이러스 민감성과 관련이 있다. 이번 발견은 이 바이러스의 제어 및 제거의 첫 번째 단계이다. 이번 연구결과는 최근 에 발표되었다. 롤런드는 이번 프로젝트의 출발과 미래가 캔자스주립대학교를 중심으로 하고 있다고 밝혔다.
이번 프로젝트는 캔자스주립대학교에서 출발한다. 롤런드가 PRRS 숙주 유전학 컨소시엄(PRRS Host Genetics Consortium, PHGC)이라는 단체와 관련 있기 때문이다. PRRS 숙주 유전학 컨소시엄은 이번 연구를 위해 500만 달러 이상을 제공했다. 롤런드는 이 컨소시엄의 공동 책임자이다. 이 컨소시엄은 대학교와 산업체 회원들뿐만 아니라 미국 농무부와 미국돈육협회(National Pork Board), 게놈 캐나다(Genome Canada)와 공동으로 작업한다. 롤런드는 미 농무부가 지원하는 PRRS 합동농업프로젝트(PRRS Coordinated Agriculture Project)의 책임자이기도 하다. 롤런드는 “PRRS 숙주 유전학 컨소시엄은 기초 과학을 받아들여 이를 실용성 있게 변환한다.”라고 말했다.
캔자스주립대학교의 새로운 대형동물연구센터는 이번 프로젝트의 실험 작업 대부분이 이루어지는 장소이다. 연구진은 시간이 지나면서 성장, 체중 증가, 성과, 바이러스 측정치 등 여러 가지 측정치를 얻는다. 연구진은 2007년 연구를 시작한 이래, 2천 마리 이상의 돼지로부터 시료를 수집했으며, 보관되어 있거나 컨소시엄 협력자들에게 배포된 시료가 총 10만 개 이상이다.
이 대학교는 6만 종 이상 유전자 간 차이점을 확인하기 위한 게놈 DNA 제조를 위해 농업연구소에 시료를 보냈다. 해당 데이터는 이번 QTL 발견의 원인이 된 유전자 분석을 위해 아이오와주립대학교로 전송되었다. 한편, 아이오와주립대학교의 협력진은 앞으로 수십 년 동안 여러 지역에 있는 연구자들과 목축업계가 이번 프로젝트를 수행하는 동안 수집한 모든 데이터에 접근할 수 있도록 공통 데이터베이스를 만들었다.
롤런드는 “이번 프로젝트의 독특한 측면은 많은 전염병에 대해 장기적인 저항성을 제공할 수 있는 여러 유전자를 우리가 조사해왔다는 점이다. 치료방법이나 백신이 없는 수많은 질병이 있기 때문에 이것은 동물 건강을 위해 매우 중요하다. 이제 우리는 이러한 질병들을 연구할 도구를 가지고 있다.”라고 밝혔다.
관련 논문
1. N. Boddicker, E. H. Waide, R. R. R. Rowland, J. K. Lunney, D. J. Garrick, J. M. Reecy, J. C. M. Dekkers. Evidence for a major QTL associated with host response to Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome virus challenge. Journal of Animal Science, 2011; DOI: 10.2527/jas.2011-4464
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