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통합뉴스

건국대 연구팀, 식물이 환경재해 견디는 핵심 유전자 찾았다

가뭄과 한파 등 재해 저항 원리 규명·핵심저항성 유전자 동정
재해 저항성 식물개발 통한 환경문제 해결과 생산성 향상의 토대 마련

(수험뉴스) 건국대학교 KU융합과학기술원 윤대진 교수 연구팀이 가뭄과 한파 등에 따른 식물의 환경재해 저항성을 조절하는 호르몬인 Abscisic acid의 신호전달 과정을 규명하고 이 과정에서 핵심적인 역할을 하는 유전자를 찾아냈다.

이번 연구 성과는 식물학 분야의 저명 국제저널인 ‘Molecular Plant’와 2편의 ‘Plant Physiology’ 8월호에 동시 발표되었다.

식물이 가뭄과 한파 등을 견디는 환경재해 저항 조절 호르몬인 ABA를 매개로 하는 신호전달 과정에는 수용체, 탈 인산화효소, 인산화효소 그리고 전사 조절 인자가 관여한다. 다양한 외부 환경변화에 의하여 식물 세포 내의 ABA 농도가 상승하게 되면 ABA에 결합한 수용체는 인산화효소인 SnRK의 작용을 억제하고 있던 탈 인산화 효소인 ABI를 SnRK로부터 격리하게 되고 그 결과 SnRK는 자가 인산화에 의하여 활성화하게 된다.

이렇게 활성화된 SnRK는 하위에 있는 전사 조절 인자인 ABF를 인산화해 궁극적으로는 식물의 다양한 생체현상에 관여하는 여러 하위 유전자들을 발현시키게 되는데 건국대 윤대진 교수팀은 이러한 신호전달의 전 과정을 규명했다.

또 윤 교수팀은 식물 세포 내의 ABA 생합성에 관여하는 핵심 효소인 NCED 유전자의 프로모터 부위에 전사 조절 인자인 EEL과 식물 생체리듬 조절에 중요한 역할을 하는 단백질인 GI가 상호결합하여 발현을 유도하고 그 결과 세포 내의 ABA가 합성된다는 사실을 규명했다.

이렇게 합성된 ABA는 ABA 매개 신호전달을 조절해 식물을 여러 환경 스트레스로부터 보호할 뿐만이 아니라 식물의 배(胚) 발생 및 성장발달도 조절한다는 새로운 사실도 규명했다.

윤 교수는 “우리가 사는 지구는 기후변화로 인하여 현재 전 육지면적의 40%가 사막으로 변하였으며 매년 서울 면적의 6배씩 사막화가 가속되고 있다. 이러한 사막화는 환경문제뿐만 아니라 식량 생산을 위한 경작지 면적의 급격한 감소를 초래하였고 미래 인류의 생존을 위협하는 중요한 요인이 되었다”며 “이러한 사막화 문제를 해결하기 위한 유일한 대안은 식물생명공학적 연구를 통해 재해 저항성 식물체를 개발하는 것이며 식물은 이동할 수 없지만 변화된 환경을 인식하고 신호전달 반응을 활성화하여 방어하는 것으로 알려진 만큼 전 세계적으로 많은 연구자가 경쟁적으로 재해 저항성 과정을 규명하고 유용 유전자를 확보하여 재해 저항성 식물을 개발하기 위한 연구에 몰두하고 있다”고 말했다.

윤 교수 연구팀은 23년간 식물이 어떻게 외부환경을 인식하고 재해 저항성을 가지는지에 대한 연구를 분자 수준에서 수행해 매년 생명과학 분야 최상위 학술지에 꾸준히 논문을 발표하고 있으며 세계 저명학술대회의 기조 강연자로 초청되는 등 이 분야 연구에서 세계적인 선도 그룹을 형성하고 있다.

윤 교수는 이어 “이번 연구성과로 식물이 어떻게 스트레스 방어 호르몬인 ABA를 생합성 하는지가 규명되었고 이렇게 생성된 ABA가 세포 내에서 어떠한 과정을 통하여 신호를 생성하고 전달하며 최종적으로 소멸되는가를 분자 수준에서 이해할 수 있게 되었다”며 “이러한 ABA 생합성과 신호전달에 관여하는 유용 유전자들에 대한 유전정보들을 이용하게 되면 실용 가능한 수준에서의 재해 저항성 식물체를 개발할 수 있을 것이며 궁극적으로는 사막화로 인한 환경문제와 미래 인류가 당면할 식량문제 해결에 크게 기여할 것”이라고 덧붙였다.

식물학 분야의 저명저널인 ‘Molecular Plant’와 ‘Plant Physiology’에 동시에 게재된 이번 논문은 한국연구재단 글로벌연구실 과제 지원으로 수행되었으며 윤대진 교수 연구실의 알리 박사와 백동원 박사 각각 제1저자로, 윤대진 교수가 교신저자로 게재되었다.

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드디어 육군 군무원 합격했어요!
2019년 육군 군무원 행정직렬에 합격한 선재학술장학재단 4기 한걸음 더 장학생 최○○입니다. 우선 너무 늦게 합격 소식을 알려드려 죄송한 마음이 앞서네요. 작년 2019년 장학재단으로 부터 장학생으로 선정되면서 국가직, 지방직 9급 시험을 잘 준비할 수 있는 동기부여가 생겼습니다. 하지만 시험에서 한 두문제 차이로 합격 소식을 전해드리지 못해 항상 마음의 짐으로 남아 있었습니다. 그래도 작년 9월 육군 군무원 행정 9급 추가 채용이 있다는 소식을 접하게 되어 최선을 다해 합격까지 할 수 있었습니다. 군무원 시험은 국가직, 지방직처럼 매년 치렀지만 공무원 시험과 조금은 다른 유형의 문제 때문에 애를 많이 먹었습니다. 그러나 선재쌤 교재와 강의를 하나하나 다시 등산하듯 공부한 결과 국어 과목에서 좋은 점수를 받을 수 있었습니다. 그러면 아래는 제 공부법과 수험생활에 대한 생각을 남기겠습니다. 다시 한 번 이선재 선생님과 선재장학재단에 큰 감사의 말씀 전하고 싶습니다. 추운 겨울 시험을 준비하는데 금전적인 부족함은 수험생활 중 힘든 부분 중 하나였습니다. 처음에는 금전적인 부분 때문에 장학생이 되려고 했지만 카페에 있는 다른 장학생들의 합격사례를 보면서 저도 꼭

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