낮에는 아리따운 공주로, 밤에는 못생긴 뚱보로 살아가는 피오나 공주가 식물인 ‘애기장대’에도 있다.
포스텍 생명과학과 남홍길 교수팀은 25일 애기장대에서 생체시계를 관장하는 또 하나의 유전자를 발견, ‘피오나 1’이라고 이름 지었다고 밝혔다. 1999년 <사이언스> 에 자이겐티아(GI) 유전자 발견을 보고, 세계적인 관심을 모은 데 이어 이번엔 <플랜트 셀> 지에 발표했다.
연구팀의 김정식 박사는 “피오나 1은 발현을 억제하자 24시간이라는 하루 주기를 27시간으로 느려지게 만들었다”며 “하루 주기의 길이를 뜻하는 생체시계의 ‘진폭’을 관장한다는 의미”라고 설명했다.
유전자 이름은 만화 <슈렉> 에서 낮과 밤에 따라 모습이 바뀌는 피오나 공주의 이름을 땄다. 김 박사는 “애기장대에서 피오나 1 유전자를 억제할 경우 꽃 피는 시기가 앞당겨지는 결과가 나타났다”고 밝혔다.
식물에서 생체시계 유전자가 관심을 끄는 이유는 이 유전자를 조절할 경우 꽃 피는 시기를 늦추거나 앞당길 수 있어 한 겨울에 열매를 맺거나, 봄에 국화꽃을 볼 수 있는 등 고부가가치 작물 개발이 가능해지기 때문이다.
남 교수팀이 앞서 발견한 자이겐티아 유전자를 억제할 경우 생체리듬 주기를 완전히 상실하는, 생체시계를 끄는 것과 같은 결과가 나타났고, 연구팀은 이를 이용해 개화 시기를 늦추는 연구를 해왔다.
식물의 생체시계 관련 유전자는 주기와 진폭을 직접 관장하는 역할을 하는 유전자가 8개, 부수적 기능을 하는 유전자까지 합하면 15개 정도가 밝혀졌다.
김희원기자
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