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식물유전체학의 가능성과 기술적 문제(Potentials and Technical Problems of Plant Metabolomics)

전문가 제언: □ 21세기에 밝혀진 인간게놈에 대한 구조연구는 다른 동식물과 미생물로 확대되고 있다. 동물은 쥐·생쥐·멍게·원숭이 등을 포함해 20여 종, 식물은 애기장대·벼 등을 포함해 10종 이상, 미생물은 코리네형 세균을 위시해 100여 종이 넘는다. 바야흐로 게놈시대에 들어선 느낌이다. 이러한 게놈의 구조가 밝혀지면서 포스트게놈 과제는 당연히 게놈의 기능을 규명하는 구조유전체학(structural genomics)에서 기능유전체학(functional genomics) 및 유전정보(bioinformatics)를 해석·저장·이용하는 생물정보학(bioinformatics)으로 연구 대상이 바뀌고 있다.

□ DNA는 유전정보를 가진 엑손과 유전자쓰레기로 일컬어지는 인트론으로 구성돼 있으며, 엑손은 5% 정도에 불과하다. 인트론의 존재이유에 대한 규명 연구가 활발히 진행되고 있으나, 아직 거의 밝혀지지 않은 상태이다. 이러한 DNA 전체를 게놈이라 하는데, 이 속에 생명의 신비를 간직한 유전정보가 모두 포함돼 있다. 게놈정보는 mRNA에 전사되고, 다시 리보좀에서 해석되어 효소 등의 기능성 단백질과 생체를 구성하는 핵심적인 구조단백질을 합성하게 된다. 이러한 단백질의 종류는 인간게놈프로젝트를 주도했던 피터 콜린스는 100만여 종을 상회할 것으로 전망했다. 이토록 많은 단백질 분자들이 상호작용하면서 신비한 생명현상을 연출하는 것이다.

□ 게놈정보의 산물인 대사물질 전체를 가리키는 메타볼롬에 대한 연구가 오늘날 생명과학분야의 핵심과제로 부상하고 있다. 특히 식물 메타볼롬에 대한 연구는 인류가 당면한 식량문제와 에너지 부족을 해결하기 위한 해결되어야 할 근본과제라 생각된다. 이 보고는 이러한 첨단 분야에 대한 기술적 진척상황과 문제점을 중심으로 소개하고 있어 매우 흥미 있는 내용을 담고 있다.

저자: Ei-ichiro Fukusaki ; Takeshi Bamba ; Akio Kobayashi
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