유사한 기능의 유전자들이 보다 밀접하게 관련돼 있는 점을 지도화한 유전자네트워크 연구방법이 미생물과 동물 뿐 아니라 식물 연구에서도 가능하다는 사실이 국내 연구진에 의해 처음으로 밝혀졌다.

1일 교육과학기술부에 따르면 연세대 생명공학과 이인석 교수팀은 식물유전자 간 100만개 이상의 기능적 상관관계를 지도화한 세계 최대 식물유전자네트워크를 규명했다.

이 교수팀은 식물 연구에 가장 널리 사용되는 애기장대(Arabidopsis)의 유전자 네트워크를 이용해 예측된 소수 후보유전자들을 시험한 결과, 가뭄에 대한 저항성을 조절하는 유전자(Drs1)와 뿌리생장을 조절하는 유전자(Lrs1)를 새롭게 발굴했다.

애기장대는 연구의 수월성 때문에 식물 연구에 가장 많이 쓰이고 있는 모델 생물체다. 약 3 만개의 유전자를 갖고 있으며 쌍떡잎식물의 대표 연구식물이기도 하다.

또한 이 교수팀은 네트워크를 이용한 형질 조절 유전자 발굴법이 기존의 유전자 탐색법에 비해 10배 이상의 효율이 높다는 사실도 새롭게 알아냈다.

이번 연구결과는 이날 세계 최고의 권위 있는 생명공학저널 '네이처 생명공학(Nature Biotechnology)' 온라인판에 소개됐다.

유전자네트워크는 이미 밝혀진 이웃 유전자들의 기능을 통해 밝혀지지 않은 유전자의 기능을 예측할 수 있어 현대 생물학 연구에 매우 유용하게 사용된다.

앞서 이 교수는 단세포 진핵미생물인 효모와 동물연구 모델생명체인 꼬마선충의 유전자네트워크를 개발, 이를 활용해 종양과 같은 질병과 관련된 새로운 유전자들을 예측할 수 있다는 사실을 2004년과 2008년에 사이언스와 네이처 유전학(Nature Genetics)지에 각각 발표한 바 있다.

이 교수는 "이번 연구는 벼, 옥수수와 같은 식량이나 바이오연료로 사용될 수 있는 작물의 유전자네트워크를 이용해 형질개량 유전자들을 효과적으로 발굴할 수 있다는 사실을 보여준 성공사례"라며 "식물과 작물의 유전자네트워크는 향후 농업과 바이오 에너지 연구에 획기적인 발전을 가져올 것"이라고 연구 의의를 밝혔다.