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식물체 ROS 네트워크에서 다양한 기능을 발휘하는 과산화수소

전문가 제언: ○ 식물체가 고온이나 대기오염물질, 자외선, 제초제 등의 환경스트레스를 받게 되면 과도한 활성산소 종(ROS)이 생성되면서 유전자나 물질대사작용에 손상을 주며 엽록체의 광합성률을 떨어뜨린다. 이에 따라 식물체는 환경스트레스로 발생하는 활성산소 생성에 대응할 수 있는 신호전달체계를 통해 활성산소 양을 조절하는 것으로 알려져 왔다.

○ 본고는 중국 Lanzhou(蘭州) 대학교 Li 교수 등이 식물체의 ROS 네트워크에서 다양한 기능을 발휘하는 H2O2에 대한 연구결과를 요약한 것이다. 세포벽 보강이나 피토알렉신 생산 및 다양한 스트레스에 저항성증진 등 내성메커니즘에 관여하는 것이 밝혀졌고, 최근에는 노화나 광 호흡, 광합성, 기공이동, 세포순환, 성장과 발달 등 다양한 생리과정의 주요 조절역할이 입증되어 ROS에 대한 부정적인 인식이 크게 호전될 것으로 보인다.

○ 더욱이 최근에는 국내연구진이 어떻게 활성산소의 생성을 인식하고, 어떠한 신호전달 경로를 거쳐 외부 환경재해에 대응하는지는 지금까지 밝혀지지 않았던 사실에 주목하여 가뭄, 저온, 고온, 수분결핍, 병원균 등의 종합적 환경스트레스에 견딜 수 있는 형질전환 식물체를 만드는데 성공했다.

– 식물체에 존재하는 “엔디피케이(NDPK) 유전자”의 환경스트레스 신호전달 메커니즘을 처음 규명하고, 이 연구결과를 이용해 가뭄, 냉해, 염해 등의 모든 환경스트레스에 저항성을 갖는 식물체를 개발함으로서 국내 식량자급률 향상에 크게 기여할 것으로 보인다.

○ 자연환경변화에 대한 식물생태계의 부정적인 시각이 여전히 우세하지만 이를 극복하는 노력으로 전화위복의 기회를 만들 수 있음을 시사하는 연구결과도 도출하고 있어 매우 긍정적인 사안으로 받아 들여야 할 것이다. 따라서 각종 농약이나 환경오염물질에 대한 피해를 최소화 할 수 있는 분자생물학적 수준의 지속적인 연구노력이 지속되길 기대한다.

저자: Quan, LJ; Zhang, B; Shi, WW; Li, HY; AF Quan, Li-Juan; Zhang, Bo; Shi, Wei-Wei; Li, Hong-Yu
자료유형: 학술정보