전북대학교(총장 이남호) 화학과 서필준 교수 연구팀이 식물이 대기온도 변화에 어떻게 감응해 꽃을 피우는지에 대한 메커니즘을 새롭게 규명해 학계의 비상한 관심을 모으고 있다.

서 교수팀의 ‘식물의 대기 온도 감응 메커니즘’의 연구 결과가 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 7월 10일자 온라인판에 게재됐다. 이 연구는 단백질 결합을 통해 또 다른 단백질 분해를 촉진시키는 ‘유비퀴틴화 효소(E3 ligase)’인 COP1이 식물의 개화시기를 조절하는 중요한 유전자로 알려진 ‘자이겐티아(GIGANTEA : GI)’ 단백질의 분해를 유도해 외부대기온도에 따라 정교하게 식물의 개화시기를 조절한다는 사실을 밝혀냈다.

이번 연구를 위해 서 교수팀은 다양한 기온 조건에서 자체적으로 확보한 애기장대(식물 분자생물학 연구에 활용하는 모델 식물종) 돌연변이 그룹을 분석해 대기온도변화를 감지하지 못하는 COP1 유전자 돌연변이체를 발견했다. 이를 통해 일반적으로 애기장대 식물이 저온에서 개화가 지연되는 양상을 보이는 것과 달리 COP1 유전자 돌연변이체는 온도에 무관한 개화 양상을 보인다는 것을 밝혀냈다.

또한 이 같은 현상이 식물 세포 내의 COP1 단백질이 저온에서 안정화되어 개화 촉진 단백질인 자이겐티아를 더욱 효율적으로 분해함으로써 나타나는 것이라는 사실도 규명했다.

서 교수는 “이번 연구는 식물이 대기 온도에 따라 개화시기를 어떻게 조절하는지 그 이유와 과정을 새롭게 밝힌 것”이라며 “세계적으로 이상 기후 등 기후변화가 심각해지는 상황에서 외부 환경조건에 더욱 유연하게 반응하는 작물 개발에 기여할 수 있을 것으로 보인다”고 말했다.

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