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
한국 세계 시장 1위 품목 81개 [서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 고대역폭메모리(HBM)와 변압기, 마스크팩 등이 세계 시장에서 약진하며 우리나라 수출 경쟁력이 유지된 것으로 나타났다. 세계 수출시장 점유율 1위 품목은 81개로 집계되며 5년 연속 세계 10위 자리를 지켰다. 한국무역협회 국제무역통상연구원이 17일 발표한 보고서에 따르면 지난 2024년 기준 세계 수출시장 점유율 1위 품목이 가장 많은 국가는 중국으로 2087개를 기록했다. 독일 520개, 미국 505개가 뒤를 이었다. 이탈리아는 199개, 인도는 172개로 집계됐다. 우리나라 1위 품목은 81개다. 이 가운데 20개가 2024년에 새로 1위에 올랐다. 메모리반도체는 HBM 등 고부가 제품 판매 확대 영향으로 중국을 제치고 5년 만에 세계 1위 자리를 되찾았다. 북미 전력 인프라 수요 확대 영향으로 변압기가 새로 1위에 올랐다. K뷰티 확산 영향으로 마스크팩도 세계 1위를 차지했다. [사진=무역협회] 기존 1위 품목의 유지도 두드러졌다. 37개 품목이 2020년부터 2024년까지 5년 연속 세계 1위를 기록했다. 비휘발성저장장치(SSD)는 2020년 대만을 제친 이후 5년 연속 1위를 유지했다. 차량시동용 납축전지와 차부품용 고무 등 전통 산업 품목도 1위를 지켰다. 반면 2023년 1위였던 품목 가운데 17개는 2024년 순위가 하락했다. 액체운송선박은 중국의 저가 유조선 중심 대량 수주 전략 영향으로 1위를 내줬다. 다만 액화천연가스(LNG)선 수주 증가 흐름을 고려하면 2025년 재탈환 가능성이 거론된다. 일본과의 경쟁 격차 축소 흐름도 나타났다. 일본 1위 품목 수는 2020년 159개에서 2024년 118개로 41개 감소했다. 같은 기간 우리나라는 81개를 유지했다. 세계 순위 격차도 줄었다. 일본은 2020년 5위에서 2024년 8위로 하락했다. 한국은 10위 자리를 유지했다. 세계 점유율 2~10위 품목 가운데 순위 상승 품목도 늘었다. 수출액 1억 달러 이상 품목 가운데 2020년, 2022년, 2024년 순위가 단계적으로 오른 품목은 19개로 집계됐다. 주요 수출국과 비교해 1위 품목 대비 상승 품목 비율도 높은 수준을 기록했다. 홍지상 한국무역협회 실장은 "분석기간 중 독일(-168개), 일본(-41개) 등 주요 제조국의 수출 1위 품목 수가 크게 감소하는 상황에서도 우리나라는 81개를 유지하며 상대적으로 선전했다"고 말했다. 이어 "1위 품목의 저변을 넓히기 위해 제품 경쟁력 제고와 차별화 노력을 지속해야 한다"고 강조했다. syu@newspim.com 2026-03-17 11:00
사진
'케데헌' 오스카 장편애니·주제가상 [서울=뉴스핌] 양진영 기자 = 넷플릭스 애니메이션 '케이팝 데몬 헌터스'의 OST '골든'(Golden)이 제98회 아카데미 시상식에서 주제가상을 수상했다. '케데헌'은 장편 애니메이션상과 함께 오스카 2관왕에 성공했다. '케데헌'은15일(현지 시간) 미국 LA 할리우드 돌비 극장에서 열린 제98회 아카데미 시상식에서 최우수 장편 애니메이션상에 이어 '골든'의 최우수 주제가상을 추가해 2관왕에 올랐다. [서울=뉴스핌] 양진영 기자 = '케이팝 데몬 헌터스'의 레이 에이미, 이재, 오드리 누나가 15일(현지시간) 미국 LA에서 열린 제 98회 미국 아카데미 시상식에서 최우수 주제가상을 수상한 뒤 벅찬 반응을 보였다. [사진=로이터 뉴스핌] 2026.03.16 jyyang@newspim.com 이날 시상식에서 '골든'은 '다이앤 네버 다이'의 '디어 미'(Dear Me), '씨너싀 죄인들'의 '아이 라이드 투 유'(I Lied To You), '비바 베르디!'의 '스위트 드림스 오브 조이'(Sweet Dreams Of Joy), '기차의 꿈'의 '트레인 드림스'(Train Dreams) 등과 경합했다. '골든'의 작곡과 가창을 담당한 이재는 무대에 올라 "훌륭한 상을 주신 아카데미에 정말 감사하다. 자라면서 사람들은 K팝을 좋아한다고 놀렸는데 한국어 가사로 노래를 부르고 있다"라며 "이 상은 성공이 아니라 회복력에 관한 것임을 깨달았다"고 감격스러워했다. 이와 함께 매기 강 감독, 작품 관계자들과 가족에게도 감사 인사를 전했다. [서울=뉴스핌] 양진영 기자 = '케이팝 데몬 헌터스'의 '골든'의 작곡자이자 가창자인 이재가 15일(현지시간) 미국 LA에서 열린 제 98회 미국 아카데미 시상식에서 최우수 주제가상을 수상한 뒤 울먹이며 소감을 말하고 있다. [사진=로이터 뉴스핌] 2026.03.16 jyyang@newspim.com '골든'은 '케데헌' 속 걸그룹인 헌트릭스 곡으로 이재, 오드리 누나, 레이 아미가 가창을 맡았다. 이들은 이날 시상식에서 축하 무대에 오르며 분위기를 한껏 달궜다. '골든'은 미국 빌보드 메인 싱글 차트 '핫 100'에서 8주간 1위를 차지하며 글로벌 인기를 끌었다. 지난 1월 제83회 골든 글로브에서도 주제가상을 수상했으며, 지난 2월 제68회 그래미 어워즈에서는 '베스트 송 리튼 포 비주얼 미디어'(Best Song Written For Visual Media)를 수상하며 K팝 최초로 그래미 트로피를 받기도 했다. 주제가상에 앞서 장편 애니메이션상을 수상한 후 매기 강 감독도 한국에 대한 짙은 애정을 담아 소감을 남겼다. 매기 강 감독은 "'저와 닮은 분들'이 주인공인 이런 영화가 나오기까지 너무 오랜 시간이 걸려 미안하다. 다음 세대는 기다리지 않아도 될 것"이라며 "이 상을 한국과 전 세계 한국인에게 바친다"고 말했다. [서울=뉴스핌] 양진영 기자 = '케이팝 데몬 헌터스'의 매기 강 감독과 관계자들이 15일(현지시간) 미국 LA에서 열린 제 98회 미국 아카데미 시상식에서 최우수 장편 애니메이션상을 수상한 뒤 포즈를 취하고 있다. [사진=로이터 뉴스핌] 2026.03.16 jyyang@newspim.com 한편 '케데헌'은 넷플릭스 사상 최초 3억 누적 시청수를 돌파, '오징어게임'의 기록을 넘어서며 영화·시리즈 통틀어 역대 1위에 등극, 글로벌 신드롬을 일으켰다. 이날 시상식에서는 이변 없이 장편 애니메이션상도 수상했다. jyyang@newspim.com 2026-03-16 11:48
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