국립생태원

기후변화 위험요소에 대응하는 식물 유전자 단백질 찾아

□ 환경부 산하 국립생태원(원장 이희철)은 십자화과 식물 ‘애기장대’에서 기후변화 위험요소에 대응하는 식물세포 신호전달 유전자 물질인 인산화 단백질 29종을 발견했다고 밝혔다.

○ 이번 발견은 국립생태원이 기후변화와 관련한 다양한 유용 유전자를 확보하고, 식물의 기후변화 적응력 향상을 위한 완화 기반을 마련하고자 진행한 ‘기후변화에 의한 생물 적응 현상 연구’를 통해 이뤄졌다.

○ 연구는 국립생태원 생태보전연구실 박형철 박사와 경상대 정우식 교수팀이 공동으로 참여했다.

□ 연구진은 생애주기가 비교적 짧고 전체 유전자 정보가 이미 확보된 ‘애기장대’를 활용하여 고염(고농도 소금), 병원균, 상처 등 급격한 기후변화에 의한 다양한 위험요인을 적용하여 유전자를 발현시켜 인산화 단백질 29종을 분리하는 데 성공했다.

○ 인산화 단백질 29종의 분리에는 식물세포 신호전달 매개체인 ‘맵 카이네이즈’에 의한 인산화 방법을 이용했다.

○ ‘맵 카이네이즈’는 식물 등 살아있는 생명체에서 세포의 신호전달에 관여하는 매개인자이며, 고온 등 환경 변화에 대응하는 신호전달에 관여하는 유전자 단백질을 의미한다.

□ 연구진은 이번에 발견한 인산화 단백질 29종을 분석한 결과, 7종의 인산화 단백질은 최근 독일 연구진들에 의해 밝혀낸 종이며, 나머지 22종은 이번에 세계에서 처음으로 발견된 것으로 확인했다.

○ 연구진이 세계에서 처음으로 발견한 22종에 대해 추가로 실험한 결과, 식물이 산화적 반응과 외부 상처 등의 생명 보호를 위해 방어기작이 작동할 때 인산화됨을 알 수 있으며, 이는 기후변화에 따른 다양한 환경 위험요인(스트레스)에 의해 저항하는 기작임을 확인했다.

□ 연구진은 이번 연구 결과 논문을 생명과학분야 국제학술지인 ‘플랜트 바이오 테크놀러지 리포트’ 2016년 12월호에 게재했다.

□ 국립생태원은 이번 연구에서 발견된 인산화 단백질 29종을 분리하고 기능 규명을 통하여 구상나무 등 기후변화 취약종 적응과 보전을 위한 유전학적인 연구에 활용할 예정이다.

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