식물도 낮과 밤 뒤집히면 폭삭 늙는다

국내 연구진이 식물의 일주기 생체시계가 노화에 깊은 연관이 있다는 사실을 밝혀냈다.사이언스 데일리 제공

며칠 동안 야근을 하거나 밤샘작업을 하고 나면 주변 사람들은 “며칠 사이에 확 늙어버린 것 같다”는 농담 아닌 농담을 건내는 경우가 많다.

밤과 낮이 뒤바뀌면 신체 내 생체시계가 교란되면서 실제로 세포 노화는 빨라진다는 연구결과들이 많다. 사람 뿐만 아니라 식물도 낮과 밤이 뒤집히면 빨리 늙는다는 사실을 국내 연구진이 밝혀냈다.

기초과학연구원(IBS) 식물 노화·수명 연구단은 식물이 하루 24시간을 인지하도록 하는 일(日)주기 생체시계 유전자가 잎의 노화에 직접적인 영향을 미친다는 사실을 규명했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’ 최신호에 실렸다.

식물의 일주기 생체시계 시스템은 언제 잎을 펼칠지, 꽃을 피울지 등 식물의 삶에 있어서 중요한 시기를 결정한다. 일주기 생체시계 시스템에 문제가 발생할 경우 잎이나 꽃이 나오는 시기가 빨라지거나 느려지거나 해 열매를 채취하는데 문제가 발생하기도 한다.

최근 식물 노화에 관여하는 유전자들이 일주기 리듬에 영향을 받는다는 사실은 알려졌지만 정확한 둘 사이 상관관계가 규명되지는 않았다.

연구팀은 애기장대라는 식물을 활용해 식물 노화와 관련된 3개의 핵심 유전자 중 하나인 ‘오래사라1’이 식물 일주기 시스템에 따라 잎의 노화에 영향을 미친다는 사실을 밝혀냈다.

남홍길 IBS 식물노화수명연구단 단장(대구경북과학기술원 펠로우)

오래사라1은 2009년 남홍길 IBS 식물 노화·수명 연구단장팀이 발견한 식물 노화 주요 3개 유전자 중 하나다.

연구팀은 일주기 생체시계를 담당하는 여러 유전자 중에서 아침에 활성화되는 ‘PRR9’이라는 유전자가 오래사라1 유전자 발현에 중요한 역할을 담당한다는 사실을 확인했다. PRR9이 오래사라1 유전자를 직접 활성화시키거나 발현을 억제하는 등의 방식으로 잎의 노화에 관여한다는 설명이다.

남홍길(대구경북과학기술원 펠로우) 단장은 “이번 연구결과는 단순히 일주기 시스템이 노화에 관여한다는 것을 알아낸 것이 아니라 식물 노화에 일주기 시스템이 어떻게 작용하는지 분자단위로 분석해 냈다는데 의미가 크다”며 “이번에 밝혀낸 생치시계 회로를 이용해 식물의 노화를 보다 미세하게 조절할 수 있게 될 것”이라고 설명했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

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