우리나라 농축산물을 대량 생산할 수 있는 길이 열렸다.

경남과학기술대학교(총장 김조원) 양돈과학기술센터는 “농축산물 생산성을 크게 높일 수 있는 필수 유전자(Obg 유전자)를 발견했다”고 12일 밝혔다.

방우영(37)교수가 주도한 이번 연구는 식물분자생물학 분야의 권위 있는 학술지인 ‘식물학지(The Plant Journal)' 인터넷 판에 게재됐다.

방 교수 연구팀은 Obg 유전자가 동식물의 에너지 생산에 절대적으로 필요한 ‘리보좀’ 생성과정에 반드시 필요하다는 사실을 처음 밝혀, 궁극적으로 농축산물 생산성 증대의 새로운 방법을 찾아냈다.

식물은 광합성을 담당하는 세포 소기관인 ‘엽록체’를 통해 지구상에 있는 생명체들이 생존할 수 있도록 영양분을 제공한다. 또한 동물은 ‘미토콘드리아’라는 세포 소기관으로 호흡하면서 생명유지에 필요한 에너지를 생산한다.

방 교수 연구팀은 이번 연구에서 식물 엽록체의 리보좀이 생성되는 과정에서 Obg 유전자가 꼭 필요하고, Obg 유전자의 기능이 상실된 식물에선 정상적인 리보좀이 만들어지지 않는다는 사실을 규명했다.

또한 리보좀이 생성되지 않은 식물은 엽록체 단백질도 제대로 만들어지지 않아 엽록체가 생성되지 않고, 엽록체가 만들어지지 않은 식물은 광합성을 할 수 없어 결국 정상적으로 자라지 못한다는 것도 확인했다.

이와 함께 연구팀은 Obg 단백질의 구조를 분석해 동물의 미토콘드리아에만 존재하는 리보좀의 생성과정에도 Obg 유전자가 꼭 필요하다는 사실을 분자진화적으로 증명했다.

지금까지 전 세계 연구팀들은 원핵세포생물인 세균의 Obg 유전자의 기능에만 초점을 맞춘 반면에, 이번 연구는 다세포 진핵세포생물까지 확대하여 Obg 유전자의 기능을 규명하였다는 점에서 의의가 있다.

또한 Obg 유전자의 기능을 모델식물인 애기장대뿐만 아니라 세계 4대 식량작물인 ‘벼’까지 확대했다는 점에서 우리나라 쌀 생산에도 큰 도움이 될 것으로 전망된다.

방 교수는 “이번 연구는 엽록체 기능을 향상시켜 식물의 광합성 효율을 높이고 동물의 근육활동에 중요한 역할을 하는 미토콘드리아의 기능을 강화하는 등 농축산물 생산성 증대에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 연구의의를 밝혔다.

한편 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 대학중점연구소지원사업과 일반연구자지원사업의 지원으로 수행됐다.