폭염에도 살아남는 식물의 비밀, 유전자 조절 메커니즘 규명

한국생명공학연구원 조혜선 박사 연구팀이 식물이 고온 스트레스에 대응하는 유전자 조절 원리를 밝혀냈습니다.

연구팀은 10일 이 같은 연구 결과를 발표했는데요. 이번 발견은 기후변화 시대에 내열성 작물 개발에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대됩니다.

한국생명공학연구원

모든 생물체는 유전정보가 담긴 DNA를 RNA로 전환하는 과정을 거칩니다. 그러나 이 RNA에는 단백질 합성에 불필요한 부분들이 포함되어 있어 정교한 편집 작업이 필수적입니다. 

이때 RNA를 자르고 이어붙이는 역할을 하는 분자 복합체를 '스플라이소좀'이라고 부르는데요. 이 스플라이소좀이 식물의 고온 적응 메커니즘에 핵심적인 역할을 한다는 사실이 이번 연구를 통해 밝혀졌습니다.

식물의 고온 적응 메커니즘과 핵심 단백질

연구팀은 스플라이소좀을 구성하는 핵심 조절 단백질인 '비프라임에이타'를 발견했습니다.

이 단백질은 식물이 고온 환경에 노출되었을 때 특별한 기능을 수행합니다.

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비프라임에이타는 스플라이소좀의 작동 스위치를 활성화하여 RNA 편집 작업이 원활히 이루어지도록 하며, 식물이 고온 환경에서 생존하는 데 필요한 단백질을 적시에 생산할 수 있게 도와줍니다.

연구팀의 실험 결과는 이 단백질의 중요성을 명확히 보여주었습니다.

비프라임에이타 단백질을 제거한 식물은 고온 환경에서 씨앗을 발아시키지 못하고 생존하지 못했다고 합니다. 이는 해당 단백질이 식물의 열 스트레스 대응에 필수적임을 증명하는 결과입니다.

조혜선 박사는 "앞으로 기후변화로 인해 열에 강한 작물 개발의 중요성은 더욱 커질 것"이라며 "비프라임에이타 단백질의 기능을 밝혀냄으로써 기후 적응형 작물 품종 개발과 정밀 유전자 조절 기술 개발에 기여할 것"이라고 연구의 의의를 설명했습니다.