고온 환경 견디는 식물 유전자 발견…“온난화 대응 작물 개발 기대”

UST-생명공학연 연구팀 ‘더 플랜트 셀’에 논문 게재

한국생명공학연구원 조혜선 책임연구원(왼쪽) 연구팀에서 과학기술연합대학원대학(UST) 박사과정을 하고 있는 조승희씨(오른쪽)가 고온스트레스에 저항하는 식물 유전자를 발견해 ‘더 플랜트 셀’에 논문을 실었다. 과학기술연합대학원대학 제공

식물이 고온환경에서도 견딜 수 있게 하는 유전자가 새로 발견됐고 그 작동원리도 밝혀졌다. 국내 박사과정 연구자의 이 연구 성과는 사막화 등 고온 환경에 적응할 수 있는 작물을 개발하는 데 기여할 것으로 기대된다.

과학기술연합대학원대학교(UST)와 한국생명공학연구원(생명연)은 28일 “생명연 조혜선 책임연구원 연구팀이 지구온난화로 인한 사막화 등 고온 환경에 저항하는 식물 유전자를 새로 찾아내고 유전자가 고온스트레스를 극복하는 작동 원리를 밝혀내 논문이 식물분야 권위지인 <더 플랜트 셀>에 실렸다”고 밝혔다. 이번 식물 유전자는 조 책임연구원 연구팀에서 생명공학 전공 석·박사 통합과정을 하고 있는 조승희씨가 발견했다. 과학기술연합대학원대학교는 국가연구소에 교육 기능을 부여해 과학기술 분야 인재를 양성하기 위해 만든 과학기술정보통신부 직할 교육기관으로, 현재 32개 연구소에서 46개 전공을 운영 중이다.

연구팀은 식물 유전연구에 가장 많이 사용되는 모델 식물인 애기장대를 활용해 ‘사이클로필린18-1’(CYP18-1)이라는 유전자가 식물의 고온 스트레스 저항성에 관여한다는 사실을 밝혀냈다. 이 유전자는 유전자로부터 단백질이 만들어질 때 불필요한 정보는 제거하고 필요한 정보만 이어붙이는 과정인 ‘스플라이싱’을 조절하는 기능을 하고 있었다.

너무 높은 온도 환경에서는 스플라이싱 과정이 제대로 진행되지 않아 필요한 정보는 빠지고 불필요한 정보는 포함되는 현상이 일어난다. 연구팀은 ‘사이클로필린18-1’ 돌연변이체와 야생형 식물체를 비교하는 방법을 통해 이 유전자가 식물체의 고온 스트레스에 관여하는 유전자라는 사실을 입증해냈다. 연구팀은 “지구 온난화에 따른 급격한 기후변화로 농업 생산성이 위협받는 상황에서 사막화 등 고온 환경에 대응하는 작물의 개발 등에 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

이근영 기자 [e-mail]