계보 추적 Tool Mouse 선택 가이드｜공간 오믹스에 시간축을 확장하는 Cre·Flp·Dre 모델
계보 추적 툴 마우스 선택 가이드｜공간 오믹스에 시간축을 더하다
공간 전사체 분석은 종양 경계에 ‘변화한’ 면역세포가 존재한다는 사실을 보여줄 수 있습니다. 하지만 이 세포가 골수에서 이동해 온 것인지, 아니면 현장에서 일반 T세포가 변화한 것인지는 알려주지 못합니다. 공간 지도는 세포의 ‘현재’를 기록하지만 ‘과거’를 설명하려면 계보 추적이 필요합니다.
2026년 6월, Cell Stem Cell에는 SPACE-seq이라는 새로운 공간 오믹스 기술을 보고한 논문이 게재되었습니다. SPACE-seq은 계보 추적과 공간 전사체 분석을 결합하여 native mouse tissue에서 2D 및 3D 계보 지도를 구축하고, 동일한 공간 프레임에서 세포의 위치, 정체성 및 기원을 동시에 분석할 수 있도록 합니다.
이러한 논리는 다양한 공간 오믹스 연구에 적용할 수 있습니다. 공간 오믹스가 ‘세포가 지금 어디에 있는가’를 보여준다면, 계보 추적은 ‘어디에서 왔고 어디로 가는가’를 묻습니다. 공간×계보×시간의 세 가지 축을 보완하려면 연구 목적에 맞는 Cre 툴 마우스 등 유전학적 도구를 선택하는 것이 중요합니다.
논문: Jia Y, Sun D, Weir JA, et al. SPACE-seq integrates spatial transcriptomics and lineage tracing in native tissues. Cell Stem Cell. 2026;33(8):1398–1413.e10. DOI: 10.1016/j.stem.2026.05.017
1. 계보 추적을 구성하는 3가지 요소
원리를 한 문장으로 정리하면 계보 추적에는 다음 세 가지 요소가 필요합니다.
① Cre(분자 가위): 특이적 프로모터의 제어를 받아 특정 세포에서 작동하며 ‘누구를 표지할 것인가’를 결정합니다.
② CreERT2(타이머가 달린 분자 가위): 평소에는 세포질에 머물다가 타목시펜 투여로 활성화되어 ‘언제 표지할 것인가’를 제어합니다.
③ 형광 리포터 계통: Cre/CreERT2 재조합 후 형광을 비가역적으로 활성화하여 ‘어떻게 시각화하고 추적할 것인가’를 결정합니다.
재조합은 비가역적이며, 표지된 특성은 세포 분열이 일어날 때마다 모든 후대에 전달됩니다. 이것이 ‘계보’를 추적할 수 있는 기본 원리입니다.
또한 Flp/FRT와 Dre/rox라는 두 가지 대표적인 재조합효소 시스템도 있으며, Cre/loxP 시스템과 서로 간섭하지 않도록 설계할 수 있어 동일한 마우스에서 여러 세포군을 병렬로 표지하고 각각을 구분해 이미징할 수 있습니다.
2. 과학적 질문에서 출발하는 3가지 툴 마우스 선택 시나리오
툴 마우스를 선택할 때는 제품 카탈로그에서 시작하지 말고 먼저 과학적 질문을 정의해야 합니다.
시나리오 1: ‘누구를 표지할 것인가?’ — 표적 세포 정체성 선택
표적 세포 특이적 프로모터로 Cre를 구동하여 표지를 원하는 세포군으로 제한합니다.
- 흥분성 뉴런: Slc17a6-P2A-iCre
- 활성화된 뉴런: Fos-P2A-iCreERT2(활동 의존성)
- NK 세포: Ncr1-IRES-CreERT2
- 신장/갑상선 세포: Rosa26-Pax8-CreERT2
‘누구를 표지할지’를 정한 뒤에는 ‘언제 표지를 시작할지’를 제어해야 합니다. 유도형 CreERT2를 사용하여 타목시펜으로 발현 시점을 제어할 수 있고, Tet-On/Off 유도 시스템(Rosa26-CAG-Tet3G/TRE3G-iCre, Rosa26-TRE-iCre)도 선택할 수 있습니다.
시나리오 2: ‘그 후 무엇으로 분화했는가?’ — 형광 리포터 계통 결합
형광 리포터 계통은 최종적으로 조직 절편에서 어떤 정보를 읽을 수 있는지를 결정합니다.
- 신경 계보: HCL-mNeurod6-IRES-tdTomato — 신경 계보 자체를 표지
- 세포소기관: RCL-Mito-mKate2 — 계보와 미토콘드리아 상태를 같은 이미지에서 확인
- 기질 미세환경: RCL-CNA35-mCherry — 계보와 세포외기질을 같은 이미지에서 확인
이를 통해 표적 세포 후대의 이동 방향뿐 아니라 세포소기관 상태와 주변 기질 환경까지 동일한 절편에서 읽을 수 있어 ‘계보’와 ‘기능/미세환경’을 결합해 분석할 수 있습니다.
시나리오 3: ‘두 세포군을 동시에 구분하고 싶은가?’ — 상호 간섭이 적은 재조합효소 시스템 활용
종양 경계의 대식세포와 혈관 내피세포를 동시에 보고 싶다면 Mrc1-P2A-iCre-T2A-tdTomato × Tek-Dre 이중 드라이버 조합을 사용하고 각 시스템에 맞는 리포터 계통을 결합할 수 있습니다. Mrc1-iCre는 loxP 형광 리포터와 결합하여 대식세포와 그 후대를 표지하고, Tek-Dre는 rox 형광 리포터와 결합하여 혈관 내피세포와 해당 계보를 표지합니다.
동일한 마우스, 동일한 절편에서 종양 미세환경의 두 세포 유형을 각각 표지할 수 있어 서로의 신호가 섞이는 것을 줄일 수 있습니다. 또한 Mrc1 계통 자체의 tdTomato는 현재 Mrc1을 발현하는 세포를 직접 보여주며, Cre 의존적 조건부 리포터 신호는 과거에 Cre 재조합을 경험한 세포와 모든 후대를 영구적으로 기록합니다.
3. 툴 마우스 제품 라인업
아래는 본문에서 소개된 제품 정보입니다. 제품명은 MouseAtlas 모델 검색으로 연결했습니다.
Cre/CreERT2 툴 마우스
| 품종명 | 용도 | 제품번호 |
|---|---|---|
| Slc17a6-P2A-iCre | 흥분성 뉴런(글루타메이트성)을 표지 | C002316 |
| Snap25-IRES2-iCre | 광범위한 뉴런을 표지 | C002325 |
| Ms4a3-IRES-iCre | 단핵구를 표지 | C002288 |
| Mrc1-P2A-iCre-T2A-tdTomato | 대식세포(주로 M2형)를 표지 | C002285 |
| H11-Defa6-iCre-P2A-EGFP | 장 파네트 세포를 표지 | C002235 |
| Rosa26-Pax8-CreERT2 | 신장/갑상선 세포를 표지 | C002302 |
| Fos-P2A-iCreERT2 | 활동 의존성 뉴런을 표지 | C002244 |
| H11-hGFAP-CreERT2 | 성상교세포를 표지 | C002249 |
| Ncr1-IRES-CreERT2 | NK 세포를 표지 | C002291 |
| Cd8a-IRES-CreERT2 | CD8⁺ T세포를 표지 | C002224 |
| Trbc1-P2A-CreERT2-T2A-EGFP | T세포를 표지 | C002344 |
| Lrat-P2A-tdTomato-T2A-CreERT2 | 간성상세포를 표지 | C002280 |
Tet 유도 시스템
| 품종명 | 용도 | 제품번호 |
|---|---|---|
| Rosa26-CAG-Tet3G/TRE3G-iCre | Tet-On 완전 유도 시스템(전사 활성화 인자+반응 요소) | C002338 |
| Rosa26-TRE-iCre | TRE 반응 요소(rtTA/Tet3G와 함께 사용 필요) | C002345 |
리포터 마우스
| 품종명 | 용도 | 제품번호 |
|---|---|---|
| HCL-mNeurod6-IRES-tdTomato | 신경 계보를 표지 | C002295 |
| RCL-Mito-mKate2 | 미토콘드리아를 표지 | C002203 |
| RCL-CNA35-mCherry | 세포외기질을 표지 | C002228 |
Flpo 툴 마우스
| 품종명 | 용도 | 제품번호 |
|---|---|---|
| Neurod6-Flpo | 피질/해마 흥분성 뉴런을 표지 | C002294 |
| Calb2-P2A-Flpo | Calretinin⁺ 인터뉴런을 표지 | C002218 |
| Slc32a1-P2A-Flpo | 억제성 뉴런(GABAergic)을 표지 | C002319 |
Dre 툴 마우스
| 품종명 | 용도 | 제품번호 |
|---|---|---|
| Syp-P2A-Dre | 광범위한 뉴런을 표지 | C002329 |
| Slc6a3-P2A-Dre | 도파민성 뉴런을 표지 | C002321 |
| Tek-Dre | 혈관 내피세포를 표지 | C002337 |
4. 정리
단순한 공간 오믹스는 ‘순간적인 조직 스냅샷’을 기록하지만, 계보 추적 툴 마우스는 공간 데이터에 시간축을 더합니다. 이를 통해 정적인 세포 분포를 넘어 세포의 기원과 변화를 현재 진행 중인 생물학적 과정으로 이해할 수 있습니다.
싸이아젠은 다양한 세포 유형과 Cre, Flp, Dre 등의 유전학적 시스템을 지원하는 툴 마우스를 제공합니다. 연구 목적에 따라 기존 계통을 조합하면 공간 오믹스 관찰을 ‘왜 다른가’라는 질문으로 확장하는 데 활용할 수 있습니다.
5. 관련 플랫폼 및 회사 소개
MouseAtlas: 원스톱 마우스 모델 검색 플랫폼
MouseAtlas는 KO 마우스부터 humanized mouse까지 유전자명이나 제품 모델명으로 검색할 수 있는 플랫폼입니다. 생체 마우스 여부, 정자 동결 보존 상태, 실시간 재고 현황, 검증 데이터 및 상세 설명을 확인할 수 있으며 직접 주문도 가능합니다.
싸이아젠(Cyagen) 소개
싸이아젠(Cyagen)은 유전자 변형 동물모델 제작 등 연구 지원 서비스를 제공합니다.
6. FAQ
계보 추적과 공간 오믹스를 결합하면 어떤 장점이 있나요?
공간 오믹스가 세포의 위치와 상태를 보여준다면 계보 추적은 세포의 기원과 후대를 추적합니다. 두 접근법을 결합하면 공간, 세포 상태, 시간에 따른 변화를 하나의 분석 프레임에서 살펴볼 수 있습니다.
Cre와 CreERT2는 어떻게 구분해 사용하나요?
Cre는 특정 세포군을 지속적으로 표지하는 데 적합하며, CreERT2는 타목시펜 투여로 재조합 시점을 제어하고 싶을 때 활용할 수 있습니다.
Flp/FRT와 Dre/rox를 사용하는 이유는 무엇인가요?
Cre/loxP와 다른 재조합효소 시스템으로 활용할 수 있어 동일한 개체에서 여러 세포군을 서로 구분해 표지하는 다중 계보 추적 설계에 도움이 됩니다.
형광 리포터 계통은 무엇을 결정하나요?
어떤 세포, 세포 내 구조 또는 미세환경을 시각화할지를 결정합니다. 신경 계보, 미토콘드리아, 세포외기질 등 연구 목적에 맞는 리포터를 선택할 수 있습니다.
툴 마우스를 선택할 때 가장 먼저 정해야 할 것은 무엇인가요?
먼저 ‘누구를 표지할지’, ‘언제 표지할지’, ‘무엇을 시각화할지’라는 과학적 질문을 정의한 뒤 Cre/CreERT2, 리포터, Flp, Dre 등의 조합을 검토하는 것이 기본입니다.
