권위 있는 국제 연구 학술지인 Science는 2003년 4월 11일자 호에 실은 보고 논문에서 Clemson University의 생화학자 Brandon Moore(moore8@clemson.edu)를 포함한 일단의 과학자들이 설탕(Sugars)이 식물의 연료 역할을 할 뿐만 아니라 세포의 성장과 식물 성장에 결정적인 유전자들에게 신호 화합물 기능도 수행한다는 것을 규명하였다.

이 연구는 동물과 식물 모두에서 설탕이 수행하는 역할의 근본적인 중요성에 대한 통찰력을 제공하는 것이어서 새로운 연구의 기틀을 마련한 것으로 받아 들여지고 있다. 과학자들은 이러한 과학적 발견들이 인간의 성장과 질병들에 있어서 설탕이 하는 역할에 대한 새로운 연구로 이어질 것으로 예상하고 있다. 그러나 이 연구 결과는 당장에는 수확을 증대 시키는 새로운 방법들을 찾아내어 농업에 더 큰 영향을 미치게 될 것으로 기대된다.

“식물체 내에서 설탕은 광합성에 의해 만들어진다. 이렇게 만들어지는 설탕은 식물 성장과 발달의 거의 모든 영역을 지원하는 데에 쓰인다. 우리가 찾아낸 증거는 글루코스(Glucose)가 하나의 영양소로서 뿐만 아니라 식물체 내에서 생명체에 필수적인 과정들에 포함되는 많은 유전자들의 발현에 영향을 미치는 하나의 신호 화합물(Signal Compound) 역할도 수행한다는 것을 보여주고 있다. 이들 유전자에는 씨앗의 발아, 뿌리 내림, 새순 돋음, 잎의 성장, 개화 그리고 노화에 관련된 단백질들에 대한 코드 정보를 갖고 있는 유전자들이 포함된다. 글루코스와 다른 설탕 분자들에 의한 유전자 발현의 규제는 이 영양소 분자들이 호르몬으로서도 작용하는 것을 보여준다”고 Moore는 말한다.

Moore 교수의 장기적 연구 목표는 설탕 감지 메커니즘들(Sugar Sensing Mechanisms)을 이해하는 것이다.

“설탕 센서들의 기능을 연구하고 신호 과정들에 참여하는 물질들을 파악하고 설탕 신호작용의 유전자 과녁들을 알아냄으로써 설탕의 제어 과정들에 대한 우리의 지식을 이용하여 수확률(Crop Yields)에 관련된 특정의 과녁 유전자들을 조작할 수 있다”고 Moore는 말한다.

Moore와 그의 동료 연구원들은 현재 전세계에 걸쳐 북반구 온화 기후대에서 자라는 겨자 식물인 Arabidopsis를 모델 종으로 삼아 연구를 수행하고 있다. 이 식물의 게놈에 대한 유전자 서열(Sequence)은 완전히 밝혀져 있다. 한 유기체 내의 모든 유전자들에 대한 지식은 하나의 특정 생명체 과정을 제어하는 모든 단백질들의 알아내는 데 중요한 도구가 된다.

“글루코스 신호작용의 많은 부품과 과녁들은 식물과 동물에 포함되어 있다. 클루코스의 호르몬 작용에 대한 인식은 유전자 발현에 대한 대사적 제어에 대한 우리의 이해와 특정 당뇨 질환들과 글루코스 대사작용에 있어서의 관련 질환들에 대한 해결책 모색에 관련한 과학자들과 사회의 생각에 영향을 미치게 될 것”이라고 Moore는 말하고 있다.

Moore(49세)는 보스톤의 Massachusetts General Hospital에서 2001년 가을에 Clemsen University의 화학과 교수로 옮겼다.

출처 : KISTI. 화학 등 록 일 2003-04-16 원문출판일 2003년 04월 11일

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운영자, 다른기사보기기사등록일시 : 2003.09.19 17:51

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