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식물 생체리듬 유전자, 노화도 조절한다

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2018년 08월 05일 12:00 프린트하기

동물이든 식물이든 하루 24시간 중 낮 과 밤의 주기, 이른바 일주기를 인식해 신체활동을 조절한다. 흔히 이를 생체리듬이라 부른다. 국내 연구팀이 식물의 생체리듬 유전자 중 일부가 잎의 노화에도 영향을 미친다는 것을 발견했다.

 

기초과학연구원(IBS) 식물노화수명연구단 연구팀은 5일 식물에서 아침을 인식해 생체 활동을 조절하는 유전자가 잎의 노화와 관련된 핵심 유전자인 '오래사라(ORESARA)1' 유전자의 발현량을 조절한다고 밝혔다. 최근 식물 노화에 관여하는 유전자들의 발현이 생체리듬 유전자에 영향을 받는다는 단서가 보고되기 시작했지만, 구체적인 생체기작이 밝혀진 건 이번이 처음이다.

 

 

식물의 생체리듬 유전자 중 PRR9이 잎의 노화를 조절하는 오래사라1 조절하는 생체내 경로다.-기초과학연구원 제공
식물의 생체리듬 유전자 중 PRR9이 잎의 노화를 조절하는 오래사라(ORE)1유전자를 조절하는 생체 매커니즘이다. 연구팀은 PRR9유전자가 오래사라1유전자에 바로 작용하기도하고 miRNA 164를 억제해 간접적으로 ORE1이 더 발현되도록 만들기도 한다고 설명했다.
 -기초과학연구원 제공

 

연구팀이 모델 식물인 애기장대(Arabidopsis)를 이용해 실험을 진행한 결과, 아침 해가 뜬 뒤로 1시간 후 활성화되는 PRR9 유전자의 영향으로, 오래사라1 유전자가 약 3시간 정도 후에 활성화된다는 것을 확인했다.

 

이뿐만이 아니다. 연구팀은 또 PRR9유전자가 유전자의 발현을 억제하는 역할을 하는 마이크로RNA(이하 miRNA)의 활성을 방해해 오래사라1 유전자가 더 발현되도록 간접적인 작용도 하는 것을 발견했다. PRR9 유전자가 잎의 노화를 부추기는 핵심유전자를 직간접적인 방법으로 조절하고 있는 것이다.

 

남홍길 IBS 식물노화·수명연구단장은 “생체리듬과 관련된 유전자가 노화를 조절하는 생애 시계에 관여하는 것”이라며 “향후 생체시계와 노화 사이에 상호 영향을 더 구체적으로 규명해 네트워크를 구축할 연구를 진행할 계획”이라고 말했다.

 

이번 연구 결과는 지난 7월 30일 학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’ 온라인 판에 발표됐다.

 

 

 

 

 

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