기후 변화에 대응한 맞춤형 식물체 개발에 청신호가 켜졌다.

16일 경상대학교(GNUㆍ총장 권순기)에 따르면 ‘세계 수준의 연구중심대학(WCU) 육성사업단’ 김외연 교수<사진>가 식물이 환경재해가 오게 되면 생체시계조절과 꽃피는 시기를 조절하는 ‘자이겐티아(GIGANTEA)’라고 하는 유전자를 연결고리로 사용하여 환경변화에 대응한다는 사실을 세계 최초로 규명했다.

이동할 수 없는 식물은 열악한 환경변화에서 살아남기 위해 환경변화를 감지하여 꽃피는 시기를 조절하는 정교한 생체방어조절 기구를 가지고 있는 것으로 알려져 있으나, 이러한 환경변화와 꽃피는 시기를 조절하는 연결고리에 관한 분자 수준에서의 연구는 전무한 상태이다.

김외연 교수는 이번 연구에서 ‘자이겐티아’의 새로운 기능으로서, 소스(SOS)라고 불리는 환경스트레스 조절 인자의 기능에 영향을 미친다는 사실을 밝혔다.

이러한 사실은 생화학적ㆍ유전학적 관점에서 식물의 내염성, 생체시계, 개화시기 조절에 동시에 작용하는 새로운 인자로서 자이겐티아의 가능성을 제시한 연구 결과로 인정받고 있다.

식물의 생체리듬은 광합성과 개화 시기처럼 광범위한 기능을 조절하는 것으로 알려져 있는데, 이러한 기능과 함께 환경스트레스를 조절하는 것을 이해함으로써 급격히 변화하는 지구 환경변화에 적응하기 위한 전략으로 생체시계 조절 기전 연구의 새로운 가능성을 제시했다.

김외연 교수가 주도한 이번 연구는 생명과학 분야 최상위 과학저널인 네이처의 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션’(Nature Communications) 2013년 1월호(한국시간 1월 15일)에 소개됐다.

이 논문은 교과부 WCU 사업의 2유형인 ‘기후변화에 대응한 식물생명공학 기술개발’ 과제에서 수행한 연구로서, 농촌진흥청 차세대바이오그린21 ‘시스템합성 농생명공학사업단’의 사업단장인 이상열 교수도 공동저자로 연구에 참여했다.

김외연 교수는 “전 지구적으로 일어나는 기후변화는 심각한 환경재해를 초래할 뿐만 아니라 식량 생산에 큰 영향을 미치고 있으며 인류의 생존을 위협하는 가장 중요한 현안문제로 대두되고 있다”며 “이러한 문제들을 극복할 수 있는 유일한 대안으로 최근 식물생명공학 기술을 이용한 재해저항성 식물개발이 대두되고 있다”며 연구배경을 설명했다.