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식물이 뜨거운 태양 아래서 화상 입지 않는 비결은?

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식물이 뜨거운 태양 아래서 화상 입지 않는 비결은?

2017.06.30 13:00
위키미디어 제공
위키미디어 제공

노화의 원인으로 꼽히는 활성산소 ‘과산화수소(H₂O₂)’가 뜨거운 태양 아래서도 식물이 화상을 입지 않게 하는 비결이라는 연구 결과가 나왔다.

 

닉 스미노프 영국 엑스터대 교수팀은 에식스대와 공동으로 살아있는 식물이 과산화수소를 통해 위험신호를 보내는 과정을 실시간 포착하는 데 성공했다고 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 30일자에 발표했다.

 

과산화수소는 표백제, 헤어트리트먼트 등에 주로 사용하는 화학물질이다. 몸에 지나치게 많아지면 세포에 스트레스를 줘 질병과 노화의 원인이 된다. 식물은 광합성의 부산물로 과산화수소를 만든다. 사람이 ‘항산화제’를 먹듯 식물도 과산화수소가 많이 발생하면 스스로 항산화물질을 만들어내 자신을 보호한다고 알려져 있었다.

 

연구진은 과산화수소에 형광 단백질을 입혀 과산화수소의 이동 경로를 실시간으로 관찰하는 데 성공했다. 광합성이 진행되는 엽록체에서 출발한 과산화수소가 직접 세포핵까지 이동한다는 것이다. 살아있는 세포에서 과산화수소의 이동을 관찰한 건 이번이 처음이다.

 

연구진의 관찰에 따르면 식물이 1시간 가량 강한 빛에 노출되면, 광합성이 활발하게 진행되며 과산화수소가 쌓인다. 이 과산화수소가 세포핵으로 이동했을 때, 세포핵에서 항산화 유전자의 발현이 높아진다. 과하게 활성화된 산소로 인해 자신의 몸이 손상되지 않게 하기 위해 스스로 산화·환원 반응이 잘 일어나는 상태로 바꾼다는 의미다.

 

스미노프 교수는 “식물이 빛의 세기를 감지하고, 과산화수소를 통해 세포핵과 신호를 주고  받으며 최적의 생존 전략을 세운다는 것”이라며 “사람이 화상을 입듯 식물도 강한 빛 아래서는 잎이 손상될 수 있기 때문에 스스로 환경에 적응해 나가려는 행동”이라고 말했다.

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