IBS, 식물 생체시계 유전자와 잎 노화 관계 규명

국내 연구진이 식물의 일주기 생체시계 유전자와 잎 노화의 상관관계를 규명하는데 성공했다. 식물 잎 노화를 조절해 더 많은 생산물을 내는 기반을 마련했다.

기초과학연구원(IBS·원장 김두철)은 남홍길 식물 노화·수명 연구단장이 이끄는 연구팀이 식물 일주기 생체시계 유전자가 주요 노화 유전자 발현에 영향을 미치고 잎 노화를 조절한다는 것을 밝혀냈다고 5일 밝혔다.

생체시계 유전자 돌연변이와 잎의 노화 표현형

식물은 일주기 생체시계 시스템으로 하루 주기를 인지한다. 잎을 펼치거나 꽃을 피우는 시기도 정한다. 최근에는 이 시스템이 식물 노화에 관여한다는 단서가 나오고 있어 관련 상관관계를 규명하는 작업이 필요했다.

연구팀은 모델 식물인 '애기장대'를 활용해 식물 일주기 시계를 조절하는 유전자가 핵심 노화 유전자인 '오래사라1' 발현을 조절한다는 사실을 발견했다. 오래사라1 유전자는 잎 노화를 촉진하는 역할을 한다.

'PRR9'으로 불리는 일주기 생체시계 담당 유전자가 오래사라1 유전자 발현에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 오래사라1 유전자를 직접 활성화 시키거나, 해당 유전자 발현을 막는 마이크로 RNA를 억제하는 방식이다.

남홍길 IBS 식물 노화·수명 연구단 연구단장

연구팀은 PRR9 유전자를 조절해 식물 잎의 노화를 늦추는 것도 가능해질 것이라고 설명했다. 일부러 잎 노화를 촉진해 씨앗에 영양분이 모이게 하는 것도 가능하다. 식물은 잎이 노화되면 씨앗으로 더 많은 영양분을 보낸다.

남홍길 단장은 “이번 연구로 24시간 주기를 가진 생체시계가 식물 노화를 조절하는 생애시계에 관여한다는 것을 알아냈다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com

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