윤대진 교수팀, 소금호수 식물 유전체 분석
국내 연구진이 극한 환경에서 잘 자라는 식물의 유전체를 분석해 유전자의 상당 부분이 환경 스트레스에서 견디는 역할을 한다는 사실을 밝혔다.
경상대 윤대진 교수(생화학과ㆍ사진)팀은 소금호수에서 자라는 식물인 `툴룬젤라파불라(Thellungiella parvula)'의 전체 유전체를 분석한 결과 극한 환경에 잘 견디도록 해주는 유전자들이 다량으로 증폭돼 있을 뿐만 아니라 특유의 환경 스트레스 저항성 유전자를 갖고 있음을 확인했다고 7일 밝혔다.
이번 연구에는 윤대진 교수 외에 한스 보너트 미 일리노이주립대 교수, 레이 브레산 미 퍼듀대 교수, 오동하 박사, 홍혜원 박사과정생 등이 참여했다.
지구상의 식물은 환경 스트레스에 약한 글라코파이트(Glycophyte)종과, 극한지역에서도 살 수 있는 할로파이트(Halophyte)종으로 구분된다. 인류가 이용하는 벼, 밀, 보리 등 대부분의 농작물이 글라코파이트종이고, 북극, 남극, 사막, 소금호수 등에 자라는 식물이 할로파이트종이다. 연구팀은 소금호수에서 자라는 식물인 툴룬젤라파불라의 전체 유전체를 분석해 글라코파이트종의 일종인 애기장대의 유전체와 비교했다.
그 결과 애기장대와 달리 툴룬젤라파불라에는 MYB47, HKT1, CBL10 등 중요한 환경 스트레스 저항성 유전자들이 다양하게 발견됐다. 특히 애기장대에는 없으면서 툴룬젤라파블라에만 있는 유전자의 대부분이 환경 스트레스 적응과 관련돼 있는 것으로 밝혀졌다. 이에 비해 애기장대는 병충해에 견디기 위한 유전자가 증폭돼 있는 것으로 확인됐다. 이는 식물이 환경에 적응하기 위해 필요에 따라 유전체를 증폭(duplication)함을 시사한다.
윤대진 교수는 "이번 연구에서 밝혀진 할로파이트종 특유의 유전정보를 응용하면 기후변화에 대응한 맞춤형 식물의 생산이 가능해져 미래 식량문제 해결에 기여할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
이 연구는 세계수준 연구중심대학(WCU) 사업의 지원을 받아 진행됐다. 연구결과는 생명과학분야 과학저널인 `네이처 지네틱스(Nature Genetics)'지에 9월 중 게재될 예정이며, 이에 앞서 온라인판에 8일자(한국시간)로 소개됐다.
안경애기자 naturean@
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경상대 윤대진 교수(생화학과ㆍ사진)팀은 소금호수에서 자라는 식물인 `툴룬젤라파불라(Thellungiella parvula)'의 전체 유전체를 분석한 결과 극한 환경에 잘 견디도록 해주는 유전자들이 다량으로 증폭돼 있을 뿐만 아니라 특유의 환경 스트레스 저항성 유전자를 갖고 있음을 확인했다고 7일 밝혔다.
이번 연구에는 윤대진 교수 외에 한스 보너트 미 일리노이주립대 교수, 레이 브레산 미 퍼듀대 교수, 오동하 박사, 홍혜원 박사과정생 등이 참여했다.
지구상의 식물은 환경 스트레스에 약한 글라코파이트(Glycophyte)종과, 극한지역에서도 살 수 있는 할로파이트(Halophyte)종으로 구분된다. 인류가 이용하는 벼, 밀, 보리 등 대부분의 농작물이 글라코파이트종이고, 북극, 남극, 사막, 소금호수 등에 자라는 식물이 할로파이트종이다. 연구팀은 소금호수에서 자라는 식물인 툴룬젤라파불라의 전체 유전체를 분석해 글라코파이트종의 일종인 애기장대의 유전체와 비교했다.
그 결과 애기장대와 달리 툴룬젤라파불라에는 MYB47, HKT1, CBL10 등 중요한 환경 스트레스 저항성 유전자들이 다양하게 발견됐다. 특히 애기장대에는 없으면서 툴룬젤라파블라에만 있는 유전자의 대부분이 환경 스트레스 적응과 관련돼 있는 것으로 밝혀졌다. 이에 비해 애기장대는 병충해에 견디기 위한 유전자가 증폭돼 있는 것으로 확인됐다. 이는 식물이 환경에 적응하기 위해 필요에 따라 유전체를 증폭(duplication)함을 시사한다.
윤대진 교수는 "이번 연구에서 밝혀진 할로파이트종 특유의 유전정보를 응용하면 기후변화에 대응한 맞춤형 식물의 생산이 가능해져 미래 식량문제 해결에 기여할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
이 연구는 세계수준 연구중심대학(WCU) 사업의 지원을 받아 진행됐다. 연구결과는 생명과학분야 과학저널인 `네이처 지네틱스(Nature Genetics)'지에 9월 중 게재될 예정이며, 이에 앞서 온라인판에 8일자(한국시간)로 소개됐다.
안경애기자 naturean@
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