식물이 염색체 구조를 변화해 저온 스트레스에 견디는 과정 규명
모식도
[대전=일요신문]육심무 기자 = 전 세계의 급속한 기후변화가 경작지 면적의 감소와 식량부족 문제를 일으킴에 따라, 많은 연구자들이 식물의 외부저항 능력에 관여하는 유전자 확보 및 재해저항성 작물의 개발을 위해 노력중인 가운데 건국대 윤대진 교수 연구진이 추위에 노출된 식물이 염색체 구조를 변화해 저온 스트레스에 견디는 과정을 규명했다.
연구진은 식물이 추위에 노출되면 이를 인지하고 반응하는 단백질을 발견하고, 이를 호스15(HOS15)라고 명명했다.
호스15(HOS15) 단백질이 추위를 인지하면 디엔에이(DNA)를 감싸고 있는 염색질의 구조변화를 유도해 냉해 저항성 유전자들의 발현이 증가하고, 이를 통해 식물이 추위에 견디게 된다는 사실을 증명했다.
우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 농업의 큰 문제점 중 하나는 위도상 특징으로 나타나는 생육온도의 차이로 인해 대부분 주요 작물들은 그 재배가능 지역이 한정될 수밖에 없어 작물 생산량에 막대한 영향을 초래하고 있다.
따라서 많은 연구자들이 작물의 생산량 증가를 위해 재배가능 지역을 제한하고 있는 냉해에 대한 연구에 노력을 기울이고 있다.
이에, 연구진들이 발견한 유전자를 이용하게 된다면 지역적 북방한계선 제한 없이 다양한 작물 재배가 가능하게 될 뿐만 아니라 기존 재배가능 지역에서도 일시적 냉해에 의한 피해를 줄임으로써 안정적으로 생산량을 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다.
윤대진 교수(가운데) 연구진
윤대진 교수는 “이 연구는 염색질의 구조 조절이 식물 환경스트레스 저항에 핵심 역할을 한다는 것을 최초로 밝힌 것이며, 식물생육 북방한계선과 관계없이 추운 지역에서 다양한 작물을 재배할 수 있게 되는 데 크게 공헌할 것으로 기대한다”고 말했다.
이 연구는 생명과학분야 학술지 PNAS (Proceedings of National Academy of Science USA) 5월 21일 자에 게재되었다. (논문명 : Epigenetic switch from repressive to permissive chromatin in response to cold stress)
ilyo08@ilyo.co.kr