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관상식물의 꽃잎 노화에 관련된 세포 예정사

전문가 제언: ○ 세포의 사망은 모든 타입의 식물에 두루 있는 일반적인 사건이다. 이중 세포예정사 (programmed cell death, PCD)는 식물 연구에서 아주 중요한 분야이다. 이는 야채, 과일, 관상식물에 있어 수확 후의 상품성을 판가름하는 질과 노화에서 큰 역할을 하기 때문이다. 본문에서 언급한 것처럼 꽃의 화분내의 생명을 연장하여 장기간 꽃을 즐기는 것도 이들 꽃의 PCD를 지연하기에 달렸기 때문이다.

○ 세포예정사는 다세포 생물에서의 필요 없는 세포들의 임의적인 자살이다. 세포의 심한 손상 및 이에 대한 염증 반응이 세포괴사인데 반하여 PCD는 생물의 생활 순환 과정에서 일어나는 이로운 조절된 세포 분해 과정이다. 이는 식물과 다세포 동물의 조직 발전에 일어나는 기본적 기능이다. 생물은 아무도 영구적으로 생존하지 못한다. 식물과 동물들은 진화 과정으로 세포들을 변형하고 제거하는 정교한 방법을 만들었고 이것이 곧 세포의 죽음이며 이것을 PCD라 칭한다.

○ 식물 자신에 이로운 경우의 예를 들면 꽃가루의 PCD의 동계 교배 방지이다. 꽃가루받이 동안 식물들은 자기수정을 방지하기 위하여 자기-부적합성을 강화한다. Corn poppy로 수행한 실험에서 화분(花粉)이 떨어진 암술의 단백질은 화분과 상호작용을 하여 부적절한 화분의 PCD를 촉발한다. 이러한 반응은 화분관의 성장을 저해하고 PCD로 이어진다.

○ 식물에서 PCD는 노화의 종점으로 스트레스나 혹은 병균의 공격에 대항하여 계속 일어난다. 식물 생명 순환 단계에서 PCD가 중요함에도 불구하고 우리들은 아직 PCD의 시작과 진행을 조절하는 기본적 분자 메커니즘을 모르고 있다. Arabidopsis의 전체 유전자 서열이 규명되었음에도 Bcl-2와 같은 동물 세포의 주요 사망 단백질 등이 식물에서는 발견되지 않았다. 이는 식물이 PCD를 조절하는 특유의 방법을 진화과정에서 습득하였는가 하는 의구심을 갖게 한다.

저자: Zhou, Y; Wang, CY; Ge, H; Hoeberichts, FA; Visser, PB
자료유형: 학술정보