황기에서 ‘이소플라본’ 생합성 유전자 242종 발굴 
황기에서 ‘이소플라본’ 생합성 유전자 242종 발굴 
  • 신인애 기자
  • 기사입력 2024.04.15 11:55
  • 최종수정 2024.04.15 11:55
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디지털 육종 활용 고부가가치 작물 개발-대량생산 기반 기술 확보
➤ 황기(사진출처=게티이미지코리아).
➤ 황기(사진출처=게티이미지코리아).

[헬스컨슈머] 농촌진흥청(이하 농진청)이 국내 주요 약용작물인 황기에서 항암‧항염증과 관련된 물질 ‘이소플라본’의 생합성을 증진하는 유전자 242종을 발굴했다고 4월 12일 밝혔다.

농진청은 황기가 우리나라, 중국 등 동아시아 지역에서 널리 재배되는 약용작물로, 만성피로 해소, 알레르기 증상 완화 등 생리활성을 증가시키는 약재로 널리 활용되고 있다고 소개했다. 

또 최근 동물, 세포 실험으로 신경염증 완화, 면역질환 개선 등에도 효과가 있는 것으로 보고됐다고 덧붙였다.

농진청은 이번 연구는 생명공학 분석 신기술을 적용해 황기 이소플라본 생합성에 직접 관여하는 새로운 유전자를 찾은 데 의의가 있다고 강조했다.

농진청은 연구진이 황기에서 생물의 필수 기능을 수행하는 단백질(효소)을 지정하는 리보핵산(RNA) 서열의 총 집합체. 유전체 정보가 적은 약용작물에서도 유용 유전자를 탐색할 수 있는 필수 생명정보인 ‘참조전사체’를 분석해 이소플라본 생합성과 관련된 유전자 242종을 발굴하고, 황기에서 이소플라본 생합성 효소를 생산하는 완전장 유전자를 확보했다고 안내했다.
 
농진청은 또한 완전장 유전자는 황기에서 이소플라본 생합성에 관여하는 효소들을 만드는 유전체 서열 전체를 포함하는 유전자로서 이를 이용해 이소플라본 생합성 관련 유전자를 식별하고 유전자들의 다양성과 변이를 발굴해 핵심유전자의 작동 여부를 분석할 수 있다고 설명했다.

일정한 시간과 상황에서 한 세포에 존재하는 모든 리보핵산(RNA) 분자의 합으로 불리우는 ‘기본 전사체’ 분석기술은 서열을 해독한 뒤 단일 조립기술을 사용해 분석조건에 따라 필수 유전자가 빠질 수 있다. 

이에 연구진은 생명체가 가지는 유전정보인 ‘생명정보’가 부족한 황기에 다중유전자 분석기술을 적용하고 최적의 분석조건을 설정해 빠진 유전자사경로 관련 유전자 242종을 발굴한 것이라고 안내했다.

농진청은 이번 연구로 황기 이소플라본 생합성에 관여하는 핵심유전자와 생명정보 등 빅데이터를 확보해 디지털육종 기술을 활용한 고기능성 황기 신품종 개발의 기반 기술을 마련할 수 있었다며 연구 결과는 국제학술지 Frontiers in Plant Science(IF=5.6)에 게재됐고 앞으로 핵심유전자 기능을 검증한 후 이소플라본 고함량 신품종 연구에 활용할 계획이라고 닷붙였다.

농진청 유전체과 권수진 과장은 “국내외적으로 약용작물의 약리효과를 나타내는 기능 성분 함량을 높이려는 연구가 활발하나 핵심 정보인 유전정보가 부족해 신품종 육성, 산업적 활용 등에 어려움이 많았다”며, “이번 연구에서 얻은 빅데이터와 기반 기술로 약용작물의 디지털 육종 기술개발에 속도가 붙길 바란다”고 말했다.ㅎ헬스컨ㅅ