기후변화로 인한 식량난 해결의 실마리를 찾다
국내 연구진, 식물의 가뭄 내성 매커니즘 세계 최초 규명라펜트l전지은 기자l기사입력2015-09-10
연구에 참여한 윤대진 교수, 차준영 박사, 김외연 교수 (왼쪽부터)
국내 연구진이 식물의 가뭄 내성 매커니즘을 세계 최초로 규명했다.
미래창조과학부(장관 최양희)는 식물 내 단백질인 유카(YUCCA)의 활성산소 제거 기능과 이를 통한 식물의 가뭄 내성 매커니즘을 발견했다.
연구팀은 식물의 생장·발달에 관여하는 식물호르몬인 옥신을 합성 ․ 조절하는 것으로만 알려진 유카(YUCCA) 단백질을 식물체에 대량 발현(over expression)하면 환경변화로 생긴 스트레스가 식물체 내에서 다량의 활성산소를 발생시켜도 식물이 잘 견딘다는 것을 발견했다.
아미노산 서열을 분석한 결과, 유카 단백질에 활성산소의 생성을 억제하는 효소 단백질로 알려진 티올리덕테이즈(thiol-reductase)와 유사한 유전 영역이 있기 때문이다.
유카 단백질이 식물체에 가뭄 저항성을 부여한다는 사실을 밝힘으로써 전 세계적 기후변화에 의한 환경변화에 견딜 수 있는 맞춤형 작물을 개발할 수 있는 토대가 마련된 것이다.
아울러 유카 단백질이 옥신의 합성 뿐 아니라 세포내 활성산소의 소멸을 조절한다는 것을 밝혀낸 것은 하나의 단백질이 두 가지의 기능(One Enzyme Two Function)을 가진다는 사실을 밝힌 세계 최초의 연구다.
전 지구적으로 일어나는 기후변화가 사막화를 가속화해 인류의 생존을 위협하는 가장 중요한 문제로 대두되고 있는 현재, 한국의 식량자급률은 25% 미만이며, 봄철 가뭄 또한 심각한 상태이다.
윤대진 교수는 “이번 연구를 통해 식물이 가뭄을 견뎌내는 비밀을 분자수준에서 세계 최초로 규명함으로써 미래 인류의 식량난 해결에 공헌할 수 있는 토대를 마련했다”라고 연구의 의의를 밝혔다.
연구는 미래창조과학부 기초연구사업(중견연구자지원)과 농촌진흥청 차세대바이오그린21 사업을 통해 수행했다. 연구결과는 생명과학분야의 권위있는 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 온라인판 8월 28일자에 게재되었다.
- 논문명 : A novel thiol-reductase activity of Arabidopsis YUC6 confers drought tolerance independently of auxin biosynthesis.- 저자 정보 : 윤대진 교수(교신저자, 경상대), 차준영 선임연구원(공동 제1저자, 경상대), 김외연 교수(공동 제1저자, 경상대)
- 글 _ 전지은 기자 · 라펜트
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