경상大 “가뭄 닥치면 식물 체내 호르몬 조절해 악조건 버텨”

식물이 가뭄을 버티는 비법 찾았다

유카단백질이 과발현된 식물(가운데 줄)은 야생종에 비해 가뭄에 더 잘 버틴다. 반면, 유카 단백질에 변형이 생긴 식물(오른쪽 줄)은 가뭄에 버티지 못했다. - 경상대 생화학과 제공

유카단백질이 과발현된 식물(가운데 줄)은 야생종에 비해 가뭄에 더 잘 버틴다. 반면, 유카 단백질에 변형이 생긴 식물(오른쪽 줄)은 가뭄에 버티지 못했다. - 경상대 생화학과 제공

 

국내 연구팀이 가뭄 같은 악조건에서도 식물이 버틸 수 있는 메커니즘을 처음으로 규명했다.

 

윤대진 경상대 생화학과 교수팀은 식물이 스트레스 상황에서 저항할 수 있게 돕는 특정 단백질의 역할을 확인했다고 8일 밝혔다.

 

스트레스가 사람에게 해롭듯 식물도 가뭄 등의 악조건으로 스트레스를 받으면 세포에 독성을 내는 활성산소가 만들어져 시들 수 있다. 연구팀은 ‘유카(YUCCA)’라는 단백질이 식물 내에 대량으로 만들어지면 체내에서 활성산소가 많이 나와도 죽지 않고 잘 버틸 수 있다는 데 주목했다. 지금까지 이 단백질은 식물의 성장과 발달에 관여하는 호르몬을 합성하거나 조절하는 기능만 알려져 있었다.

 

연구팀은 유카 단백질이 활성산소로부터 식물체를 어떻게 지켜주는 지 알아내기 위해 단백질을 구성하는 물질인 ‘아미노산’의 서열을 분석했다. 그 결과 활성산소의 생성을 억제하는 효소로 알려진 ‘티올-리덕테이즈(Thiol-reductase)’와 유사한 부분이 유카 단백질에서 발견됐다. 유카 단백질에게 활성산소가 생성되지 않게 하는 기능이 있다는 사실을 눈으로 확인한 셈이다.

 

실제로 유카 단백질을 잘 만들도록 유전자를 조절한 식물은 가뭄 상황에서 일반 야생종보다 더 잘 버티는 것으로 나타났다. 또 유카 단백질을 만들 수 없게 한 식물은 야생종보다도 가뭄에 취약했다.

 

윤 교수는 “전 세계에서 재배되는 작물 중 69%가 가뭄, 냉해 등 환경 스트레스에 의해 피해를 입고 있다”며 “연구결과를 응용해 작물 손실을 줄여 인류의 식량 문제 해결을 돕고 싶다”고 말했다.


연구 결과는 ‘네이처’의 자매지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 8월 28일자에 실렸다.

 

 

 

이우상 기자 idol@donga.com

출처: 동아사이언스 http://www.dongascience.com/news/view/8038

저작자 표시
신고
Posted by seoulfric