2019-11-26

양성욱 교수 , 최석원 학생 (1 저자 ),

암반응에서 명반응으로 전환 과정에서 전반적인 miRNA 의 조절 기작 규명

시스템생물학과 양성욱 교수 연구팀은 헝가리 BRC 센터의 Ferenc Nagy 교수 , 아르헨티나 del Litoral 국립대학교의 Pablo Manavella 교수 , 덴마크 코펜하겐 대학교의 Stephan Wenkel 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해 애기장대가 암반응에서 명반응으로 전환하는 과정에서 miRNA 가 미세 조정을 받으며 억제되는 현상과 그 조절 기작에 대해 밝혔다 . 이 연구는 Molecular Plant 온라인판 (2019 년 10 월 )에 게재되었다 . (Light triggers the miRNA-biogenetic inconsistency for de-etiolated seedling survivability in Arabidopsis thaliana, Mol Plant.2019 Oct 30. pii: S1674-2052(19)30337-5. doi: 10.1016/j.molp.2019.10.011.)

씨앗이 땅 속 깊은 곳에서 발아하게 되면 , 빛에 노출되기 위해 씨앗의 양분을 소모하며 땅에 닿을 때까지 hypocotyl 이 길어지는 암형태 발생을 하게 된다 . 이 때 빛에 노출이 되면 씨앗에 남은 양분을 소모해서 빛에 대비한 준비를 시작한다 . 식물이 처음 빛에 노출되었을 때 약 60%의 transcript 들이 0 증가를 하게 되는데 이 transcript 들에서 결국 빛에 적응하기 위한 단백질들이 만들어 지게 되는 것이다 . 이때 miRNA 의 primary transcript 들도 덩달아 크게 증가되게 되는데 이 transcript 들에서 miRNA 가 정상적으로 만들어지게 되면 타겟 mRNA 에 결합하여 빛에 적응하기 위한 단백질이 만들어 지는 것을 저해하게 된다 . 식물의 입장에서 바라보면 이는 생존을 위해 필요한 에너지를 불필요하게 소모하는 것이다 . 따라서 우리의 결론은 식물이 빛에 처음 노출되면 miRNA 생합성에 필요한 단백질과 miRNA 의 재료가 되는 primary transcript 들은 크게 증가하지만 , miRNA 생합성 효소의 활성을 줄이고 mature 한 miRNA 를 분해하는 효소를 발현함으로써 miRNA 를 미세 조정하면서 효율적으로 빛에 적응할 준비를 할 수 있게 한다는 것이다 . 이 연구는 miRNA 의 생합성과 광 신호 전달의 관련성을 다시 한번 확인하면서 식물의 초기 생존에서 miRNA 의 역할을 명확하게 규명하였다는 점에서 의미가 있다 .

본 연구는 양성욱 교수 연구팀의 최석원 학생 (제 1 저자 )이 주도하였고 정현주 박사 , 김구민 학생이 참여하였다 .