혈통 확인을 위한 한우 혈액형의 이용

	1. 혈액형의 정의
	혈액형은 적혈구항원형과 혈액단백·효소형으로 분류할 수 있다. 넓은 의미의 혈액형은 적혈구 및 백혈구항원형과 혈액단백·효소형을 지칭하며, 좁은 의미의 혈액형은 적혈구항원형만을 지칭한다. 적혈구 및 백혈구항원형이란 혈구막을 구성하고 있는 물질에 대하여 항혈청을 이용한 혈청학적방법으로 검사하여 항원형을 분류하는 것을 말한다. 항원이란 다른 동물에게 비경구적으로 주입하였을 경우 항체생산을 유발시키며, 그 항체와 특이적으로 결합하는 물질을 말한다. 항체는 항원의 자극으로 생산되어 그 항원과 특이적으로 반응하는 γ글로빈분자이다.   항혈청이란 항체를 포함하고 있는 혈청을 말하며, 항혈청의 종류로는 동종항혈청, 이종항혈청, 정상혈청, 면역혈청, 미흡착항혈청, 단리항혈청, 검사용 표준항혈청 등으로 구분된다. 혈액단백·효소형이란 혈청 및 혈구중에 존재하는 각종 단백질 및 효소를 전기영동법으로 검출한 생화학적 다형을 의미한다. 단백질·효소의 다형은 주로 아미노산배열 차이에 의해서 발생하며, 검출은 전기영동 후 색소에 의한 염색으로 실시한다. 특히 효소다형(isozyme)은 효소에 특이적으로 분해되는 기질을 반응시켜 만들어진 물질을 발색하여 검출한다.   혈액형 검사성적의 객관성은 매우 중요하다. 즉, 동일한 시료에 대하여 분석자 혹은 분석기관간에 서로 다른 결과를 보고하여서는 안된다. 특히, 국제간의 생식세포 유통시에는 혈액형검사 성적이 첨부되는 것이 일반적이다. 검사성적의 신뢰성 및 국제적으로 동일한 성적을 얻기 위하여 국제동물학회(ISAG)가 주관이 되어 혈액형 검사의 비교동정시험을 4년 1회 간격으로 실시하고 있다. 2000년도 소 혈액형 국제비교동정시험에는 한국의 축산기술연구소를 비롯한 47개국 약60 연구기관이 참가하였다. 국제비교동정시험은 참가 연구기관이 국제학회가 제공한 동일한 시료에 대하여 적혈구항원형, 혈액단백·효소형 및 DNA다형을 분석하여 각각의 성적을 학회에 보고한다. 학회는 각 연구기관의 성적을 비교 검토하여 각연구기관이 유사한 성적을 보고한 것에 대하여는 국제적으로 통용할 수 있는 실험방법으로 추천하고 있다.
	2. 혈액형 검사법
	혈액형검사에 이용되는 혈액은 경정맥 혹은 미정맥에서 채혈하며 항응고제로 헤파린을 이용한다. EDTA를 이용할 경우에는 효소 활성으로 효소좌위를 검출 할 수 없게된다. 적혈구항원형의 검사에는 적어도 혈구세척을 3회 이상한 신선한 혈구가 이용되며 혈액단백·효소형의 분석에는 혈장과 적혈구를 냉동하여 분석시 해동하여 이용한다.
		가. 적혈구항원형
		적혈구항원형에서는 말하는 시스템(blood group system)이란 유전학에서 말하는 유전자 좌위(genetic locus)에 상당하지만, 동일 시스템에 속한 다수의 항원을 결정하는 유전자가 연쇄관계가 있는 복수의 유전자 좌위에 분포하는 경우가 많이 있기 때문에 별도로 하여 사용하고 있다. 또한 동일한 시스템에 속한 항원은 직선적아형(linear subgroup), 비직선적아형(nonlinear subgroup) 및 phenogroup을 형성하는 경우도 쉽게 관찰된다.   국제동물유전학회에는 11개 시스템에 속하는 93개의 적혈구 항원형이 보고되었다. 가장 많은 항원이 관찰되는 시스템은 B시스템으로 54개의 항원이 밝혀졌다. 적혈구 항원형의 검사방법으로는 검사 개체의 2% 적혈구 부유액20㎕과 항혈청40㎕을 혼합한 후 15분간 실온에 방치한 후 특이반응의 유무를 관찰하고 보체를 20㎕첨가하여 반응시킨다. 소의 용혈반응에는 보체를 사용한다. 일반적으로 보체는 신선한 토끼의 혈청을 2배로 생리식염수로 희석하여 사용한다. 판정은 용혈의 정도를 6단계로 하며, 보체첨가 후 1시간 30분, 3시간, 5시간 경과시의 반응의 정도를 기재한다(그림 1).
		그림 1. 적혈구항원형의 용혈반응
		나. 혈액단백·효소형
		소의 혈액단백효소형 검사는 혈통확인을 위한 친자감별, 품종·집단구조의 분석, 양적형질과 관련성 등 넓은 분야에 이용되고 있다. 혈액단백·효소의 다형은 확실하게 유전하는 형질로 비교적 쉽게 검출할 수 있다. 더욱이 관찰한 대부분의 밴드로 유전자형을 확정할 수 있고, 적혈구항원형 검사시 필요한 항혈청을 만들 필요가 없기 때문에 유전표식으로서의 이용성은 매우 크다. 지금까지 26단백·효소좌위에 다형의 검출이 보고되었으나, 국제적으로 9개 좌위가 표준화되어 각 유전자의 명칭도 통일화되었다. 검사는 주로 전분, 한천 및 Polyacrylamide 겔을 지지체로 하여 각각의 단백 및 효소형에 적합한 전극 및 겔 완충액에 직류전기을 통하여 pH 및 분자량의 차이로 다형을 검출하고 있다(그림 2). 한우에 있어서는 홀스타인(Holstein)종에서는 관찰할 수 없는 유전자가 Albumin, Hemoglobin, Transferrin, Carbonic anhydrase등의 유전자 좌위에서 관찰할 수 있으며 혈통관리 및 집단구조의 분석에 매우 유용한 수단으로 자리하고 있다.
		그림 2. 수평식 Polyacrylamide 겔에 의한 전기영동상
	3. 혈액형의 응용
		가. 개체식별 및 친자감별
			(1) 개체식별
			혈액형은 선대로부터 유전되는 형질이며 일생을 통하여 변하지 않고 자손에게도 유전된다. 현재 축산 선진국의 경우 종축등 중요가축에 대하여는 등록시 혈액형검사성적도 같이 등재하고 있으며 우리 나라도 한우 종모우에 대하여는 별도로 혈액형검사성적이 보존하고 있다.
			(2) 친자감별
			혈액형으로 친자관계를 조사·확인하는 주목적은 혈통등록사업, 개량사업 및 번식기술의 확인 등이다. 한우 종모우선발을 위한 후대검정시 혈액형검사로 관련 개체에 대하여 친자확인을 하여 육종개량의 정확성을 기하고 있다. 또한 인공수정, 수정란이식 및 핵이식 등의 기술 수준을 객관적으로 입증하는 수단으로서도 혈액형 검사는 이용되고 있다. 친자 판정은 송아지의 혈액형을 지배하는 유전자는 모두 그 양친의 모든 유전자 좌위에서 1개의 대립유전자가로 성립된다는 원칙에 따라서 실시한다. 따라서 이 원칙에 모순이 있는 경우에는 해당 친자관계는 부정된다. 판정을 효율성을 표시하는 지표로는「부권 부정률」을 이용한다. 2001년도 국내에서 시행하는 혈액형검사에 의한 부권 부정률은 약96%로 계산된다.
		나. 프리마틴과 난성판정
		소의 이성쌍태의 암컷 중에는 프리마틴이 높은 빈도로 발생한다. 프리마틴개체는 불임을 보이며 그 원인으로는 어미의 태반내에서 암수태아의 요장막이 융합되어 암 태아가 수컷의 성호르몬물질의 영향을 받게 되어 발생하게 된다. 이런 경우 태어난 암수 송아지는 2종류의 혈액세포를 보유하게되어, 혈액형검사로 적혈구 키메라가 증명되며 암컷에 대하여 프리만틴 판정을 하게된다.   난성판정은 같은 성의 쌍태가 생산되었을 경우 일란성 혹은 이란성 쌍태를 구분하는 판정을 말하며 혈액형검사는 난성판정시 유효한 수단으로 사용된다.
		다. 집단유전학적 응용
		혈액형 유전자빈도의 통계학적 해석으로 집단의 유전학적특성 및 집단간의 유전학적 관계를 해석하는 것이 가능하다. 또한 특정유전자의 유무로 집단 특징을 구별하는 경우에는 계통 및 품종의 순수성을 확인할 수 도 있다. 지금까지 조사된 한우의 혈액형을 지배하고 있는 유전자를 집단유전학적으로 해석하여 한우의 기원을 유추하면 다음과 같다. 한우 혈액형을 지배하는 유전자는 주로 북방형 계통에 특징적으로 나타나는 것이며 10%이하의 낮은 빈도로 남방형 계통에서만 보이는 유전자도 다수 관찰된다. 이상의 결과로 한우는 북방형 계통의 집단에 속하지만 남방형 계통 집단의 영향을 받은 것으로 판단되어지며 한우의 성립에는 다수의 집단이 관여하였던 것으로 생각되어진다.
		라. 경제형질과의 관계
		1980년도에 MHC연구가 발전하여 면역생물학적인 형질과 혈액형과의 관계가 조금씩 구명되기 시작하였다. Larsen등은 혈액형과 유방염 발생관계를 조사하여 M시스템의 혈액형이 제 1유기 및 제 2유기에서 유방염 발생과 관련되며, M'인자를 보유하고 있지 않는 개체가 보유한 개체보다 유방염 발생률이 유의하게 낮은 것으로 보고하였다. 그 후의 연구로 BoLA가 유방염에 영향을 주며 M시스템은 BoLA와 같은 염새체상에 위치하며 BoLA-A시스템의 A16항원과 M'항원간에는 공통성이 있다고 보고되었다.
		참 고 문 헌 박용호 외. 1996. 동물유전공학. 선진문화사. Ito, S. and M. Kanemaki. 1987. Jpn. J. Zootech. Sci., 58 : 771-780. Larsen, B. 1982. Anim. Blood Grps. biochem, genetics., 13 : 115-121. 岡田育穗 외. 1995. Animal Genetics. 養賢堂. 東京.