전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
경제 농림수산

속보

더보기

‘식물 두껍게 생장 조절’ 줄기세포 신호전달 체계 밝혀

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

포항공과대 황일두 교수팀, 네이처플랜트 발표

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 국내 연구진이 식물의 두께 생장을 조절하는 줄기세포의 신호전달 네트워크를 밝혔다.

23일 한국연구재단에 따르면 포항공과대 생명과학과 황일두 교수, 한소은·조현우 박사 연구팀은 형성층의 세포 분열과 분화를 조절하는 신호 인자의 작용 과정을 규명, 국제학술지 네이처 플랜트(Nature Plants) 9일자로 논문을 발표했다.

형성층은 식물의 기둥과 뿌리에 있는 줄기세포로서, 형성층 세포가 분열·분화하면서 식물이 두껍게 발달한다. 식물의 부피가 클수록 연료 자원인 목재의 질량이 증가하고 무와 당근과 같은 식용작물의 생산성이 높아지기 때문에 연구 가치가 상당히 높다.

ARR15 에 의한 식물 관다발 조직의 수 및 뿌리 두께 비교 : BIL1-MP 신호 전달계의 조절을 받는 ARR15의 양에 따라 관다발의 수와 뿌리의 두께가 현저히 달라진다. ARR15가 억제되면 관다발 조직(빨간색 라인)의 수가 증가하고 뿌리의 두께가 늘어난다.

연구팀은 형성층의 활성에 관여하는 인자들의 역할과 상호 조절의 새로운 신호 전달 체계를 규명했다. 특히 다양한 신호들을 연결하는 형성층 조절 스위치로서 ‘BIL1 효소’의 기능을 밝히는 데 성공했다.

이번 연구에서 밝힌 형성층 조절 네트워크는 생산성이 높은 작물뿐만 아니라, 비바람에도 끄떡없는 강인한 작물 개발에도 기여할 수 있다”

황 교수는 “식물 전체 크기를 키우려는 연구와 달리, 이 연구는 식물의 두께 생장만 조절해 식물 에너지 소비를 특정 조직의 발달에 효율적으로 사용할 수 있는 가능성을 보여 줬다”고 연구의의를 밝혔다.

 

◆ 논문 저자들이 직접 전하는 연구 이야기

포항공과대 생명과학과 황일두(왼쪽) 교수, 한소은(가운데)·조현우(오른쪽) 박사 연구팀 2018.07.23 [사진=한국연구재단]

- 연구를 시작한 계기나 배경은?

▲ 식물의 발달과정 중에서 두께 생장에 대한 연구는 그리 활발하지 않았지만, 사회, 경제적으로 매우 중요하다. 우리 연구팀은 2014년 네이처 셀 바이올로지(Nature cell biology)에서 GSK3 중 하나인 BIN2가 옥신 전사인자(ARF7)을 조절할 수 있다고 발표했는데, 이를 바탕으로 GSK3과 옥신 전사인자 간의 상호작용에 대한 가설을 세우고 연구를 추진했다.

 

- 연구 전개 과정에 대한 소개.

▲ 애기장대 엽육 조직의 원형질체 발현 시스템을 이용해, BIL1이 MP의 인산화를 유도하고 전사기능을 증대시킨다는 것을 확인했다. 이어서 DGIST와의 공동연구를 통해 LC-MS/MS 분석을 했고, BIL1에 의해 인산화되는 MP의 아미노산 잔기를 밝혔다. 마지막으로 인산화를 모방한 MP를 애기장대에 발현시켜서 BIL1에 의한 MP의 인산화가 두께 생장에 미치는 영향을 실제로 식물체에서 검증했다.

 

- 어려웠던 점이나 장애요소는 무엇인지? 어떻게 극복했는지?

▲ 애기장대는 풀의 일종이라서 나무에 비하여 두께 생장이 두드러지게 일어나지 않는다. 일반적인 생육 조건에서는 두께 생장을 뚜렷하게 비교하기 힘들었다. 이를 해결하기 위해 빛을 쬐는 조건을 단일조건에서 장일조건으로 옮겨 생육환경의 변화를 줬다. 실제로 겨울이 가고 봄이 오면서 낮의 길이가 길어질 때 목질계 식물의 두께 생장이 활발해지는 것과 비슷한 원리이다.

 

- 이번 성과, 무엇이 다른가?

▲ 바이오매스를 증가시키기 위한 기존 연구들은 식물의 전체적인 성장을 증가시키는 데 집중한 것과 달리, 이 연구에서는 식물의 두께만 특이적으로 증가시킨다. 다른 조직에 사용되는 불필요한 에너지를 최소화하므로 매우 효율적이라고 할 수 있다. 또한 단편적으로 알려진 두께 생장 조절 신호인자의 역할과 조절네트워크를 밝혀내고 더욱 깊이 있게 이해하는 데 기여했다.

 

- 실용화된다면 어떻게 활용될 수 있나? 실용화를 위한 과제는?

▲ 목질계 작물에 적용하면 나무 기둥의 두께 생장을 통해 바이오매스를 증가시킬 뿐만 아니라, 나무를 지탱하는 힘이 증가되어 외부 환경에 쉽게 부러지지 않는 튼튼한 작물을 개발할 수 있다. 또한 무와 당근과 같은 식용 작물의 수확량을 높여 고효율 작물을 생산할 수 있다.

 

- 꼭 이루고 싶은 목표나 후속 연구계획은?

▲ 이번 연구에서 밝혀낸 신호인자들은 여러 환경 요인과도 민접한 관련이 있다고 알려져 있다. 이는 가뭄이나 급격한 온도변화와 같은 환경 스트레스에 대한 저항성이 크면서 바이오매스 생산량이 높은 식물 개발의 실마리를 제시한다. 후속연구에서는 환경변화에 대한 저항성과 두께 생장조절의 관계, 여기에서 신호인자의 역할 규명에 대해 알아보고자 한다.

 [뉴스핌 Newspim] 김영섭 기자 (kimys@newspim.com)

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
음주운전 부장판사 감봉 3개월 징계 [서울=뉴스핌] 홍석희 기자 = 서울중앙지법 소속 현직 부장판사가 음주운전으로 감봉 처분을 받았다. 23일 법조계에 따르면 대법원은 지난 3일 서울중앙지법 A 부장판사에게 감봉 3개월 징계를 내렸다. A 부장판사는 지난해 12월 13일 오후 3시 1분께 면허 정지 수준인 혈중알코올농도 0.071% 상태로 중랑구 사가정역 근처 한식당에서 약 4㎞가량 승용차를 운전하다 적발된 것으로 알려졌다. 대법원은 "법관으로서의 품위를 손상하고 법원의 위신을 떨어뜨렸다"고 했다. A 부장판사는 현재 서울중앙지법 민사 재판부에 소속돼 있다. 서울중앙지법 소속 현직 부장판사가 음주운전으로 감봉 처분을 받았다. 서울 서초동 서울중앙지법. [사진=뉴스핌DB] hong90@newspim.com 2026-02-23 09:29
사진
'재명이네 마을'서 정청래 강제 퇴출 [서울=뉴스핌] 조승진 기자 = 정청래 더불어민주당 대표와 이성윤 최고위원이 이재명 대통령의 팬 카페인 '재명이네 마을'에서 강제 퇴출당했다. 네이버 카페 '재명이네 마을' 운영진은 22일 정 대표와 이 최고위원의 강제 탈퇴에 관한 투표 결과 이들의 강퇴가 확정됐다고 밝혔다. 투표 결과에 따르면 전체 투표수 1231표 중 찬성 1001표(81.3%), 반대 230표(18.7%)였다. '재명이네 마을' 카페에 올라온 더불어민주당 정청래 대표와 이성윤 최고위원이 강제 탈퇴 공지. [사진=카페 캡쳐] 운영진은 "정청래, 이성윤 의원은 마을에서 재가입 불가 강제 탈퇴 조치된다"고 했다. 운영진은 "분란을 만들고 아무것도 책임지지 않는 당 대표, 사퇴하라 외쳐 보지만 '너희들은 짖어라' 하는 듯한 태도"라며 "한술 더 떠 정치 검찰 조작 기소 대응 특위 수장으로 이성윤을 임명하며 분란에 분란을 가중하는 행위에 더 이상 용납이 되지 않는다"고 했다. 이어 "한때는 이 마을에도 표심을 얻기 위해 뻔질나게 드나들며 수많은 글을 썼었지만, 지난 당 대표 선거 당시 비판받자 발길을 끊었다"며 "필요할 때는 그렇게 마을을 이용하더니 달면 삼키고 쓰면 뱉는가? 우리가, 지지자들이 그렇게 만만한가?"라고 했다. 또 "이곳 '재명이네 마을'은 오직 이재명 대통령을 최우선으로 지지하는, 존경하고 사랑하는 공간"이라며 "운영자로서 할 수 있는 소심한 조치는 그저 이 공간에서 강퇴하는 것뿐이라 판단한다"고 했다. 그러면서 "이 마을은 운영자 개인 것이 아닌, 마을 주민들과 함께 가꿔온 소중한 공간이므로 이 절차에 대해 주민들과 소통하여 진행하고자 한다"며 "그 결과는 온전히 당 대표께서 받아들이시라"고 했다. '재명이네 마을' 매니저는 그동안 정 대표와 이 최고위원이 이 대통령의 행보와 엇박자를 보이며 당내 분란을 일으켰다고 주장했다. 특히 정 대표가 강행한 조국혁신당과의 합당 제안, '1인 1표제' 추진 등을 문제라고 봤다. 이 최고위원에 대해서는 특검 후보 추천 논란과 '1인 1표제' 관련 중앙위원회 투표 과정에서 제기된 사찰 의혹 등을 강퇴 배경으로 설명했다.  chogiza@newspim.com 2026-02-23 11:30
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동