미국에서 활동중인 한국 과학자가 식물이 병원체의 공격을 받았을 때 스스로 경보를 발령해 면역체계를 가동하는 메커니즘을 밝혀냈다.
미국 보이스톰슨식물연구소(BTI)의 박사 후 연구원 박상욱 박사와 대니얼 F. 클레시그 박사는 과학저널 ‘사이언스’ 5일자에서 담배를 이용한 실험을 통해 메틸살리실레이트(MeSa)라는 물질이 식물체의 면역체계를 가동하는 경보 역할을 한다는 사실을 입증했다고 밝혔다.
이 연구결과는 유전자 기술을 이용하면 식물체의 면역력을 강화함으로써 작물수확량을 늘리거나 살충제 사용량을 줄일 수 있음을 증명하는 것이어서 주목된다.
식물이 바이러스 등 외부 병원체의 공격을 받으면 감염 부위에서 살리실산(SA·아스피린 성분)이 생성돼 방어활동이 개시된다는 사실은 알려져 있었으나 감염 직후그 식물의 다른 부위에서는 어떤 메커니즘에 의해 면역체계가 가동되지는 여전히 수수께끼로 남아있었다.
연구진은 이 연구에서 바이러스 공격을 받은 부위에서 SA와 비슷한 구조의 MeSa가 만들어져 식물의 다른 부위로 이동해 면역체계인 ‘전신후천성 저항성(SAR)’을 가동시키고 이 과정에서 ‘메틸살리실레이트에스테라제(SABP2)’라는 효소가 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.
즉 병원체 감염이 일어나면 감염 부위에서는 SABP2가 MeSA와 결합해 SA가 만들어져 병원체에 대한 방어활동이 시작되지만 그 과정에서 SABP2 양이 줄어들기 때문에 다시 MeSa가 늘어나고 이 MeSa가 다른 곳으로 흘려가면서 면역체계에 경보를 발령한다는 것이다.
연구진이 유전자를 조작해 SABP2의 발현을 억제하거나 돌연변이를 일으킨 뒤 담배모자이크바이러스(TMV)에 감염시키자 감염부위의 저항력이 떨어질 뿐아니라 다른부위에서도 전신후천성 저항성이 가동되지 않는 것으로 확인됐다.
박 박사는 중앙대 원예학과에서 학·석사과정을 마친 후 콜로라도주립대에서 2004년 박사학위를 받았으며 지금까지 보이스톰슨식물연구소에서 박사 후 연구원으로 재직중이다.
※ 저작권자 ⓒ 파이낸셜뉴스, 무단전재-재배포 금지