Phtochemical 유전체연구: 새로운 추세

전문가 제언

○ 식물대사산물 유전체학은 최근에 떠오르는 분야로 식물대사산물의 합성과 기능의 유전체적 기초를 특히 발전된 대사체학에 기초하여 조사분석 하는 것이다.

○ 모델식물인 아기장대가 가지고있는 화학물질의 다양성은 지금까지 기대했던 것 보다 크다.그리고 유전자대 대사산물의 상관관계가 전사체와 대사체의 통합된 분석에 의해 대부분 밝혀져 왔다.예를 들면 아기장대에서 훌라보노이드의 생합성에 관여하는 대부분의 유전자는 이 방법에 의해 밝혀졌다.

○ 비슷한 접근방법이 작물과 약용식물에서 식물대사산물을 생산하기 위한 기능유전체학에 적용되어 왔다.벼와 토마토같은 주요 작물에서 대사관련 양적형질좌위(metabolic QTL)를 분석하는데 그리고 약용식물에서 생물활성 특히 대사산물의 생합성에 관여하는 새로운 유전자를 동정하는데 유망한 것으로 나타나고 있다.

○ 스트레스를 받는 조건하에서의 대사산물분석에 의해 대사산물과 특정 대사산물군(sets) 합성에 관련된 유전자 사이에 상관이 있다는 것이 밝혀졌다.영양결핍 이외에 가뭄,저온 그리고 자외선B같은 다른 비생물적 스트레스도 특유한 대사산물의 변화를 유도한다.

○ 가뭄에 관련된 대사산물의 변화가 탈수에 의한 저항성에서 차이를 보이는 밀 품종에서 연구가 진행되어 왔다.옥수수에서 다중 “omics”(전사체,단백질체 그리고 대사체)연구가 질소결핍시와 자외선B에 노출시 어떻게 조직적인 (systematic)반응이 일어나는가를 설명하고 있다.

○ 아기장대에서 개발된 통합기능유전체 연구의 개념 즉 전사체와 대사산물에서 공동으로 반응하는 인자들의 상관관계(correlation)가 생물활성특정대사산물을 생산하는 약용식물에 성공적으로 적용되고 있다.

○ 아기장대에서 대사작용 프로화일과 유전학의 조합은 식물대사산물의 생합성에 관련된 새로운 유전자를 동정하는 다른 하나의 방법이다.아기장대 계통(accessions)들 사이에 있는 커다란 화학적 변이는 재조합자식계통(recombinant inbred lines)을 사용하여 밝혀졌으며 대사산물유전자의 75%가 양적형질좌위(QTL)에 의한 것으로 나타났다.

○ 마약인 양귀비(papaver somniferum)에서 몰핀 생합성에 관련된 대부분의 유전자가 omics연구에 의해 동정되었으며 대사체와 유전학적 연구에 의하면 양귀비 제놈내에 알칼로이드생합성을 위한 유전자 클러스터가 존재하고 있다는 것을 암시하고 있다.

○ 일일초(Catharanthus roseus)전사체 데이터의 공동발현 분석을 통해monoterpenoid indole 알칼로이드 생합성에 관련된 후보유전자를 동정하였으며 이어서 이들 유전자산물의 기능이 사이토크롬 450으로 확인되었다.

저자

Kazuki Saito

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2013

권(호)

16

잡지명

Current Opinion in Plant Biology

과학기술
표준분류

바이오

페이지

373~380

분석자

김*일

분석물

• Phytochemical 유전체 연구-새로운 추세.pdf [292,098 byte]

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