조직배양

요약 다세포생물의 몸을 구성하는 조직의 일부나 세포를 분리하여 인공적인 환경에서 기능을 잃지 않고 유리용기 내에서 생존시키거나 증식시키는 것을 말한다.

동물의 조직배양

1907년 해리슨(Ross Granville Harrison)이 개구리의 신경조직을 개구리의 림프액 속에서 배양하여 최초로 성장시켰다. 이어 카렐(Alexis Carrel)과 피셔(Albert Fischer)가 닭의 배(胚)의 섬유원세포나 근원세포(筋原細胞)를 닭의 배의 추출액과 닭의 혈장을 섞은 배양액으로 길러 성장시키는 데 성공하였다. 배양법에는 커버글라스법·플라스크법·회전관법(回轉管法) 등이 있다. 일반적으로 배양조직의 성장을 촉진시키는 것에는 배(胚)엑스나 백혈구 또는 지라엑스가 유효한데, 그 본체는 확실히 밝혀져 있지 않다. 최근에는 항생물질을 이용하거나 비타민 ·아미노산을 혼합한 이글배양액 등을 사용하기도 한다.

식물의 조직배양

식물의 조직배양은 주로 식물로부터 기관, 조직 혹은 세포를 분리하여 영양분이 포함된 인공배지에서 배양하여 캘러스(callus)를 만들어내거나 식물체를 유지, 분화, 증식시키는 기술을 말한다. 이는 동물세포에는 없으나 식물세포는 모든세포로 분화할 수 있는 능력인 전형성능(totipotency, 모든 세포로 분화할 수 있는 능력)이 있어 가능하다. 식물의 조직배양은 주로 대량급속증식, 무병주 개체의 생산, 육종에 응용 및 2차 대사산물의 생산을 목적으로 이루어진다. 2차 대사산물은 식물의 생장 및 발육 등에 필요한 필수물질 이외에 식물이 생산하는 부수적인 산물들을 의미한다.

이용

조직배양법을 이용하면 1개의 세포로부터 유전형질이 같은 개체를 무수히 많이 얻을 수 있어 번식력이 약한 생물이나 멸종위기에 있는 희귀 동식물의 복원에 이용하기도 한다. 또한 떼어낸 조직이나 세포의 환경을 조절할 수 있어 특정 환경 하의 세포나 조직의 행동을 관찰하거나 조작하는 것이 가능하다. 이로 인하여 세포의 구성, 유전적 작용, 생화학적 기능, 생식, 영양, 물질대사, 약물에 대한 반응, 정상세포와 비정상세포의 차이, 노화 과정, 질병에 진행과정과 치료 등 생물·화학·물리적인 다양한 정보를 얻는 것이 가능하였다. 또한 조직배양은 질병의 발견과 염색체를 발견하는데도 도움을 주었으며, 의약품과 백신의 개발에도 기여하였다. 현재는 조직배양을 이용, 호르몬의 생산에 이용하고 있으며, 백혈구를 교체배양하여 태아의 유전질환을 확인하거나 이식자와 피이식자 사이의 이식 적합성을 검사하기도 한다. 또한 심장판막이나 인간 장기의 배양에 대한 많은 연구도 활발히 이루어지고 있으며, 멸종한 생물의 복원사업에도 활용 중이다.