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MAPK(Mitogen-Activated Protein Kinase) 유전자 조작에 의한 작물스트레스 저항성 증진

전문가 제언: ○ 작물에 있어서 생물적, 비생물적 스트레스 저항성을 증진하는 것이 오랜 육종의 목표였다. 특히 현재의 환경친화적인 농업에 있어서는 더욱더 그 중요성이 강조되고 있다. 스트레스 저항성은 많은 요소들에 달려있는데 그중 MAPK 모듈에 의한 신호가 중요한 역할을 하고 있다.

○ MAPK의 가역적 인산화와 그들의 upstream 활성인자 그리고 전사인자 같은 downstream 목표들이 전사과정과 세포수준에서의 무수한 생리적 반응을 유발시킬 수 있다.

○ 많은 MAPK 모듈 구성요소들의 어떤 작용들을 생명공학적 기술을 이용, 유전적으로 조작하여 담배나 곡류 같은 작물이나 아기장대 같은 식물에서 스트레스 저항성을 증진시킬 수 있다.

○ MAPK 연구에 있어서 목표유전자를 찾아내기 위해서는 전체 게놈 전사체 연구가 유용하게 쓰일 수 있는데 고비용, 생물정보학적 분석이 필요한 대용량의 데이터 그리고 기능에 종종 중요한 영향을 미치는 유전자 산물의 전사 후 변형(post-transcriptional modification)과 같은 단점도 있어 선택에 제약을 받고 있다.

○ 신호경로를 알아내기 위한 단백질체에 기반을 둔 기술과 다양한 전사체학 기술의 적용은 유용성과 제한성을 동시에 가지고 있기 때문에 아직은 초기단계에 있다. 그러나 제한 없이 이들 기술을 정교하게 조합함으로써 신호 연구를 한층 더 촉진시키는 잠재력을 키우게 될 것으로 생각된다.

○ 아기장대 같은 모델식물에서 얻은 지식을 작물에 이용하는 것이 농업에서 중요한 목표이다. 이 과정은 먼저 작물에서의 동종인자를 동정해야 한다. 이 문제는 거대한 유전자 집단의 게놈 상의 진화 때문에 여러 가지 복잡한 문제가 있다. 이를 해결하기 위해서는 다른 식물종에서 관심의 대상인 단백질의 homolog에 관한 정보를 제공하는 생물정보학적 도구가 유용하게 쓰인다. 그리고 목표유전자의 동정을 위해서는 과다발현 전략이 원하는 표현형을 얻을 수 있는 가장 직접적인 방법이다.

저자: Olga Samajova et al
자료유형: 학술정보