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[표지로 읽는 과학] 전사체가 알려주는 녹색식물의 진화과정

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[표지로 읽는 과학] 전사체가 알려주는 녹색식물의 진화과정

2019.11.02 15:32

네이처 제공

네이처 제공

국제학술지 ‘네이처’는 푸른 녹색을 가진 식물들의 모습을 31일 표지로 실었다. 이 식물들은 지구에 사는 약 50만종의 녹색 식물 종류 중 일부이다. 녹색식물은 엽록소를 가지고 있으며 광홥성에 의해 녹말을 만들 수 있는 식물로 정의된다. 물에 사는 녹조류, 육상에 사는 이끼류, 양치식물, 관속 식물 등 녹색 광합성 생물을 모두 포괄한다.


제임스 리벤스맥 미국 조지아대 식물생물학과 교수 연구팀은 녹색 식물을 포함한 식물 1124종의 전사체를 분석한 연구결과를 이번주 네이처에 발표했다. 이번 연구는 ‘1000개의 식물 전사체 계획’의 일환이다. 이 계획은 식물 종에 대한 전사체를 알아내는 것을 목표인 프로젝트다. 세계 전역 200명의 식물 과학자들이 계획에 참여해 9년간 1100종 이상의 식물 종에 대한 전사체 정보를 알아냈다. 


전사체는 일정한 시간과 상황에서 한 세포에 존재하는 모든 RNA 분자의 합을 의미한다. 전사체 정보는 유전체의 기능적 요소를 해석하는 데 쓰인다. 또 세포들과 조직들의 분자적 구성성분 규명, 발생 과정과 질병 메커니즘을 이해하는데 도움이 된다. 


연구팀은 식물 종 간의 진화 연관성을 추론하는데 이용할 수 있는 계통분류학적 프레임워크를 만들었다. 알아낸 1124종의 식물 전사체 정보를 이용해 식물의 진화 과정에서 언제 유전자적 다양화가 일어났는지를 시간 단위로 재구성했다.


그 결과 연구팀은 육생 식물과 관속 식물의 기원 이전에 대규모 유전자 확장이 일어난 것을 확인했다. 반면 전체 유전자 복제는 꽃이 피는 식물과 앙치류의 진화 과정 전체에서 반복적으로 발생하는 것으로 나타났다. 


리벤스맥 교수는 “높은 품질의 전사체 정보가 늘어나고 유전학 기술이 발달하며 녹색 식물에 대한 전주기적 진화과정을 살펴볼 수 있게 됐다”고 말했다.
 

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