[Cre-loxP] 5편 : Cre-loxP 실험의 함정과 해결 전략 – 유전자 조작의 그림자 읽기
Cre-loxP 시스템은 강력한 유전자 조작 도구이지만, 그렇다고 완벽한 도구는 아니에요. 실제로 실험을 진행하다 보면 예상하지 못한 부작용, 낮은 효율, 혹은 엉뚱한 조직에서의 발현 등이 생기곤 해요.
오늘은 이런 '함정들(pitfalls)'을 미리 알고 대비하는 방법을 소개할게요.
1. Cre의 독성: 너무 많은 Cre는 오히려 독이 돼요
Cre recombinase는 일반적으로 무해하다고 알려져 있지만, 과도하게 발현되면 DNA 손상이나 세포 사멸을 유발할 수 있어요. 일부 마우스 라인에서는 Cre의 독성으로 인해 생존율 저하, 불임, 조직 손상이 보고되기도 했죠.
해결 팁
Cre를 hemizygous 상태(한 개 복제)로 사용하는 게 안전해요.
Cre 발현량이 높은 전신 Cre 라인보다는 조직 특이적, 유도성 Cre 라인을 선택해보세요.
2. 비특이적 재조합: 크립틱 loxP 주의
Cre는 이론적으로 loxP 사이트만 인식하지만, 유전체 내의 유사 염기서열(cryptic loxP-like sites)에도 결합할 수 있어요. 이로 인해 비의도적 유전자 삭제나 DNA 재배열이 발생하고, 결과 해석이 어려워질 수 있어요.
해결 팁
항상 Cre 단독 마우스를 대조군으로 사용해서 비특이적 현상을 분리하세요.
결과 해석 시 예상 외 조직에서의 변화는 Cre 자체의 영향일 수 있음을 염두에 두세요.
3. Cre 누출(leakiness): 예기치 않은 조직에서의 발현
조직 특이적 프로모터를 쓴다고 해도, Cre가 원래 발현되면 안 되는 조직에서 누출되어 발현되는 경우가 있어요. 이런 비특이적 발현은 실험 결과를 혼란스럽게 만들 수 있죠.
해결 팁
실험 전 Cre reporter 마우스와 교배하여 실제 발현 위치를 시각적으로 확인해보세요.
논문이나 데이터베이스(MGI, Cre Portal 등)를 통해 해당 Cre 라인의 특성을 꼭 사전에 파악하세요.
4. 모자이크 발현: 같은 조직에서도 표현이 들쭉날쭉
어떤 Cre 라인에서는 같은 조직 내에서도 세포마다 Cre 발현이 달라서 유전자가 부분적으로만 제거되는 경우가 있어요. 이를 Cre 모자이크(Mosaicism) 현상이라고 해요. 실험 재현성이나 표현형 분석에 큰 영향을 줄 수 있어요.
해결 팁
Cre reporter 마우스를 사용해 조직 내 발현 일관성을 파악하세요.
필요한 경우, Cre 발현량을 조절하거나 다른 Cre 라인으로 교체하는 것도 고려해보세요.
5. 부모 의존성: 엄마 or 아빠?
일부 Cre 마우스에서는 Cre 유전자의 부모 쪽 유래에 따라 발현 효율이 달라지는 경우가 있어요. 예를 들어, 어떤 Cre 라인은 엄마에게서 유래했을 때만 잘 작동하기도 해요.
해결 팁
Cre 효율 비교를 위해 모계/부계 유래별 교배를 테스트해보세요.
관련 Cre 마우스의 논문이나 커뮤니티 후기를 미리 참고하는 것이 유용해요.
Cre-loxP는 강력한 도구지만, 위에서 언급한 요소들 때문에 때론 결과 해석이 복잡해질 수 있어요. 하지만 미리 조심하고 계획하면, 실험의 정확도와 재현성을 높일 수 있어요.
다음 6편에서는 Cre-loxP 시스템의 다양한 돌연변이형 loxP 시퀀스와, Flp-FRT 같은 대안 시스템까지 확장해서 소개할게요.