의학·과학 과학

빙하에 사는 미세조류 유전자로 추위에 강한 식물 만들었다

김만기 기자

파이낸셜뉴스

입력 2019.12.18 14:46

수정 2019.12.18 14:46

유전자를 넣어서 얼음결합 단백질이 발현된 애기장대(오른쪽)는 야생형 식물체에 비해 얼음결정 성장억제능력이 뛰어났다. 극지연구소 제공
유전자를 넣어서 얼음결합 단백질이 발현된 애기장대(오른쪽)는 야생형 식물체에 비해 얼음결정 성장억제능력이 뛰어났다. 극지연구소 제공


[파이낸셜뉴스] 극지연구소는 극지방 빙하 표면에 서식하는 미세조류의 유전자를 활용해 추위에 강한 식물을 만드는 실험에 성공했다고 18일 밝혔다.

연구팀은 애기장대에 얼음결합 단백질 유전자를 넣어 저온에 적응하는 별도의 과정 없이 냉해에 강한 효능을 확인했다. 이 실험은 빙설미세조류의 얼음결합 단백질이 식물의 형질 개선에 사용될 수 있음을 보여준 첫 사례이다.

이정은 극지연구소 선임연구원은 "극한 환경에 서식하는 생명체의 생존전략, 얼음결합 단백질의 구조적 특징과 기능이 규명된 만큼, 향후 줄기세포, 수정란의 장기보관이나 농작물의 냉해피해 예방 등 관련 산업에서 다양하게 활용될 것으로 기대한다."고 밝혔다.

빙하에 사는 빙설미세조류 클로로모나스는 얼음결정의 형성과 성장을 막는 얼음결합 단백질(IBP)을 다수 보유하고 있는 것으로 확인됐다.
얼음결정은 자라면서 세포를 손상시키기 때문에 생물의 생존을 위협할 수 있다.

연구팀은 클로로모나스를 분석해 일정 온도 이하에서에서만 작동하는 29개의 유전자를 찾아냈는데, 얼음결합 단백질 유전자인 'CmIBP1'을 코딩하는 얼음결합 단백질은 얼음결정 성장억제 효과가 일반 단백질에 비해 5배 이상 높았다.


이번 연구는 해양수산부의 '극지 유전체 101 프로젝트'의 일환으로 수행됐으며, 국제학술지인 '식물과 세포생리학'에 이번 달 게재됐다.

monarch@fnnews.com 김만기 기자

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