국내 연구진이 고온 스트레스 환경에 저항하는 식물 유전자를 신규 발굴하고 작동 메커니즘을 규명했다.

과학기술연합대학원대학교(UST)는 UST 한국생명공학연구원 스쿨에 재학 중인 조승희(1저자) 학생과 조혜선 지도교수(교신 저자)가 참여한 연구 결과가 식물과학 분야 세계 최상위 학술지인 ‘더 플랜트 셀’ 지 6월호에 게재됐다고 밝혔다.

이번 연구는 식물 유전 연구에 사용되는 모델 식물인 애기장대를 활용한 연구를 통해 사이클로필린 18-1의 스플라이싱 조절 기능이 식물의 고온 스트레스 저항성에 관여한다는 사실을 밝혀낸 것이다.

스플라이싱이란 생명체 내의 유전자로부터 단백질이 생성되는 절차인 ‘DNA에서의 RNA로의 전사’,‘RNA에서 단백질로의 번역’ 중 RNA에서 단백질로의 번역 과정에서 불필요한 정보(인트론)이 제거되고 필요한 정보(엑손)만 이어 붙이는 과정을 말한다.

연구진에 따르면 비정상적인 고온의 스트레스 환경에서는 이러한 인트론-엑손 간 이어 붙이기 과정이 원활하게 진행되지 않는다.

연구진은 사이클로필린 18-1의 돌연변이체와 야생형 식물체를 고온 스트레스 하에서 비교했으며 그 결과 돌연변이체가 야생형 식물체에 비해 고온 스트레스에 취약하다는 점을 밝혀냈다.

이처럼 사이클로필린 18-1이 스플라이싱 조절 기능을 통해 고온 스트레스에 관여하는 유전자임을 입증함으로써 고온 저항성 식물 개발의 가능성을 제시했다.

이번 연구 결과는 지구 온난화에 따른 급격한 기후 변화로 농업 생산성이 위협 받는 상황에서 사막화 등 고온 환경에 대응하는 작물의 개발 등에 기여할 것으로 기대된다.