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최근연구동향및성과
김우택 교수, 가뭄에 강한 유전자변형식물 개발
관리자 2008.08.11
 

우리대학 생물학과 김우택 교수(사진)는 식물 유전자 실험에 널리 쓰이는 애기장대에서 가뭄에 잘 견디게 하는 유전자를 발굴, 유전자 조작을 통해 가뭄에 강한 애기장대를 만들었다.

 

다음은 2008년 8월 10일자 중앙일보에 실린 기사내용

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국내 연구진이 식물 유전자 실험에 널리 쓰이는 애기장대에서 가뭄에 잘 견디게 하는 유전자를 발굴, 유전자 조작을 통해 가뭄에 강한 애기장대를 만들었다.

연세대 생물학과 김우택 교수팀은 10일 애기장대에서 다른 단백질에 달라붙어 단백질 분해 혹은 변형과정에 참여하는 단백질인 유비퀴틴을 붙여주는 효소인 PUB22와 PUB23이 가뭄에 대한 식물의 내성을 제어한다는 사실을 밝혀냈다고 말했다.

연구진은 또 유전자를 조작해 이 효소들을 만들어 내는 유전자가 제 기능을 하지 못하는 애기장대를 만든 결과 일반 애기장대보다 가뭄에 훨씬 잘 견디는 것으로 확인됐다고 밝혔다.

이 연구 결과는 식물생물학 분야의 권위지인 '플랜트 셀(Plant Cell, 7월 29일자)'에 실렸다.

앞서 진행된 고추에 대한 연구에서 연구진은 유비퀴틴 결합 효소인 고추 PUB1이 가물 때 빠르게 생성되며 이 유전자에 돌연변이가 발생한 애기장대는 가뭄에 훨씬 민감해진다는 사실을 발견, PUB1이 가뭄에 대한 반응에 관련돼 있을 것으로 보고 애기장대에서 PUB1과 아미노산이 50% 이상 동일한 PUB22와 PUB23을 찾아냈다.

연구진은 또 이들 두 유전자에 돌연변이가 생겨 두 효소가 지나치게 많이 만들어지거나 전혀 만들어지지 않는 식물체를 만들어 일정기간 물을 주지 않다가 다시 물을 주는 방법으로 가뭄에 견디는 능력을 비교했다.

그 결과 유전자가 조작되지 않은 야생 애기장대는 9일간 물을 주지 않다가 3일간 물을 줬을 때 전체의 59%가 다시 살아나 자랐으나 PUB22와 PUB23이 과발현된 애기장대는 각각 10~12%와 3~5%만이 다시 살아난 것으로 나타났다.

또 12일간 물을 주지 않다가 3일간 물을 줬을 때 야생 애기장대는 생존율이 7% 미만이었으나 PUB22와 PUB23의 발현이 억제된 애기장대는 각각 28%와 34%가 살아남았고 두 유전자가 모두 발현이 안된 애기장대는 생존율이 최고 70%에 달했다.

이 교수는 "이 연구결과는 PUB22와 PUB23이 식물의 가뭄에 대한 내성을 제어한다는 것을 의미하고 두 유전자가 모두 발현이 안되게 하면 식물이 가뭄에 잘 견딘다는 것을 보여준다"며 "현재 이 결과를 벼에 적용하기 위한 연구를 하고 있고 관상용 식물에도 적용이 가능할 것"이라고 말했다
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