식물 엽록체의 생성 비밀 풀었다
식물 엽록체의 생성 비밀 풀었다
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  • 승인 2008.02.13 00:00
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생명 황인환 교수팀…환경정화식물 개발 기대
식물의 에너지원을 합성해내는 엽록체의 생성 비밀이 우리대학 연구진에 의해 풀렸다.
생명과학과 황인환 교수 연구팀은 애기장대의 AKR2 유전자가 식물세포 엽록체의 막단백질을 이동시킴으로써 엽록체 생성에 필수적인 역할을 한다는 것을 최초로 밝혀냈다. 이 연구 결과는 지난달 13일 ‘네이처’의 자매지인 ‘네이처 셀 바이올로지’ 인터넷판을 통해 공개되었다.

식물체가 광합성을 담당하는 엽록체를 갖게 된 것은 지구의 모든 생명체가 영속할 수 있도록 한 가장 중요한 사건이지만, 지금까지 엽록체의 생성 기작과 그 기원에 대해서는 생물학계의 미스테리로 남아있다. 그러나 엽록체의 형성과 광합성 등의 활성화에는 3,000~5,000 종에 이르는 엽록체 단백질이 필요하며, 이들 단백질이 세포질에서 생성된 후 엽록체로 이동하는 현상은 이미 알려져 있다.
황 교수팀은 AKR2 유전자를 없앤 식물이 엽록체를 생성할 수 없어 정상적인 발달과 생장을 하지 못하는 것을 발견, AKR2 유전자가 세포질에서 합성된 엽록체의 외막 단백질을 엽록체에 공급함으로써 엽록체 생성에 필수적인 역할을 담당한다는 사실을 밝혀냈다.
세포질 내의 유전자 중에서 엽록체 단백질이 엽록체 외막으로 이동하는데 관여하는 유전자를 밝혀낸 것은 이번이 처음이다.

이번 연구성과는 엽록체의 기능을 강화해 식물의 광합성 효율을 증대하는 등의 응용연구에 활용될 전망이다. 특히 광합성 효율 증대는 식물의 이산화탄소 흡수 증가로 이어져 환경정화 기능이 강화된 식물을 개발하는 데도 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
황 교수팀의 연구는 과학기술부의 ‘21세기 프론티어 작물유전체기능연구사업’의 지원을 받아 이루어졌다.

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