국내 연구진, 세계 최대 식물유전자 네트워크 규명 국내연구진이 세계 최대 식물유전자 네트워크를 규명해 농업 및 바이오에너지 연구의 새로운 발전 가능성 제시했다.
교육과학기술부는 이인석 연세대학교 생명공학과 교수가 식물유전자 2만개 간에 존재하는 100만 개 이상의 기능적 상관관계를 지도화한 세계 최대 식물유전자네트워크를 규명했다고 2일 발표했다.
이승연 미국 카네기연구소 박사, 마콧(Marcotte) 텍사스주립대 박사와의 국제 공동 연구를 통해 수행된 이번 연구결과는 생명공학분야의 국제저널인 ‘네이처 생명 공학(Nature Biotechnology)’ 온라인판에 게재됐다.
⊙ 유전자 네트워크란?
유전자들간의 상호관계를 의미하는 유전자 네트워크는 밝혀지지 않은 유전자들의 숨겨진 기능을 쉽게 찾을 수 있도록 돕는다.
사람들은 서로 연결돼 ‘사회’라는 휴먼네트워크를 이룬다.
컴퓨터들은 서로 연결돼 ‘인터넷’이라는 컴퓨터 네트워크를 구성한다.
이같이 생물체 안에 존재하는 유전자들도 기능적으로 서로 연결돼 ‘유전자 네트워크’를 형성한다.
이같은 유전자 네트워크를 규명하는 것은 매우 유용하다.
이는 성격이 비슷한 사람들이 더욱 가깝게 지내듯이 기능이 유사한 유전자들은 보다 밀접하게 관련돼있기 때문이다.
이들 관련성을 지도화한 유전자네트워크를 이용하면 지금까지 알려지지 않은 유전자의 기능을 밀접하게 연관된 이웃 유전자들의 이미 잘 알려진 기능을 근거로 예측하는 것이 가능하다.
이전까지 생물학자들은 유전학은 유전자만 연구하면 되는 것으로 알았다.
그러나 2000년에 들어서면서 과학자들은 단순히 유전자만 연구하는 것으로는 생명체를 이해하기에 크게 부족하다는 것을 깨달았다.
유전자 청사진은 단순히 유전자를 모아서 정리해서 되는 것이 아니라 아주 복잡한 네트워크로 구성돼있고 이 네트워크 내에서 유전자들은 복잡한 방식으로 상호작용을 한다는 사실에 집중하게 된 것이다.
이 때문에 유전자 네트워크는 현대 생물학의 화두로 떠오르고 있는 시스템생물학(System Biology)에서 매우 중요한 연구 목표이자 수단으로 각광받고 있다.
시스템생물학은 생물시스템간의 복잡한 상호관계에 초점을 맞춘 학제간 연구 분야로 부분에 대한 연구 대신 시스템이라는 총체적 관점에서 생물학 연구를 수행한다.
즉 생명체를 유전자와 단백질이 네트워크처럼 얽혀 있는 시스템으로 간주하고 생명현상을 설명한다는 것이다.
⊙ 애기장대의 유전자네트워크 규명
이 교수 연구팀의 이번 연구는 유전자네트워크를 이용한 연구방법이 기존의 미생물과 동물연구뿐만 아니라 식물에서도 가능하다는 사실을 밝혀냈다는데 큰 의미가 있다.
이 교수팀은 식물의 한 종류인 애기장대(Arabidopsis)의 유전자네트워크<사진>를 규명했다.