서강대 연구팀, 고온에도 식물 생장 유지 원리 밝혔다

이병하 서강대 생명과학과 교수(왼쪽 사진), 김희진 박사과정.

서강대학교(총장 심종혁) 생명과학과 이병하 교수 연구팀이 식물이 고온 환경에서도 유전정보를 안정적으로 처리하고 생장을 유지하는 원리를 규명했다. 이번 연구 결과는 7월 3일 식물생명과학 분야 국제학술지 ‘더 플랜트 셀(The Plant Cell)’에 온라인 게재됐다. 생물학연구정보센터(BRIC)의 ‘한국을 빛내는 사람들’ 논문으로도 등록됐다.

생명체가 단백질을 만들기 위해서는 DNA의 정보가 RNA로 옮겨진 뒤 불필요한 부분을 제거하고 필요한 부분을 연결하는 ‘RNA 스플라이싱’ 과정을 거쳐야 한다. 연구팀은 이 과정에 관여하는 STA1과 DOT2 단백질의 결합이 세포핵 안에서 ‘핵 스펙클’을 형성하고, 정확한 RNA 스플라이싱을 유지하는 데 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혔다. 핵 스펙클은 RNA 스플라이싱에 관여하는 단백질과 RNA가 모여 있는 세포핵 내 작은 구조체다.

연구팀에 따르면 고온 환경에서는 STA1과 DOT2의 결합이 약해지고 핵 스펙클 형성이 저해됐다. 이에 따라 RNA 스플라이싱 오류가 증가해 식물의 생장과 고온 스트레스 적응에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이번 연구는 식물이 폭염에 대응하는 분자적 원리를 이해하는 데 기여할 것으로 기대된다. 향후 고온에 강한 작물을 개발하기 위한 기초자료로도 활용될 수 있다.