한국연구재단은 포스텍 황일두 교수와 한소은·조현우 박사 연구팀이 형성층 세포분열과 분화를 조절하는 신호 인자 작용과정을 규명했다고 23일 밝혔다.

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형성층은 식물 기둥과 뿌리에 있는 줄기세포다.

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형성층 세포가 분열·분화하면서 식물이 두껍게 발달한다.

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식물 부피가 클수록 연료 자원인 목재 질량이 증가하고, 무나 당근과 같은 식용작물 생산성이 늘어난다.

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연구팀은 형성층 활성에 관여하는 인자들의 역할과 상호 조절의 새로운 신호 전달 체계를 살폈다.

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특히 다양한 신호를 연결하는 형성층 조절 스위치로서 'BIL1' 효소 기능을 발견했다.

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연구팀에 따르면 BIL1 효소는 형성층 활성 저해 단백질(MP)을 활성화한다.

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MP 하위 유전자인 'ARR7'과 'ARR15' 발현으로 이어지는 건데, 이들은 형성층 활성도를 저해한다.

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물관과 체관 수도 심하게 감소시켜 결과적으로 식물 두께 생장을 억제한다.

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이를 깨트리는 'PXY 단백질' 역할도 확인했다.

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연구팀은 PXY가 'BIL1-MP' 신호 전달계를 방해해 식물 두께 생장을 다시 활성화한다는 결과를 얻었다.

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황일두 교수는 "식물 전체를 키우려는 시도와는 달리 식물 두께 생장만 조절해 에너지 소비를 특정 조직 발달에 효율적으로 사용할 수 있다는 가능성을 보였다"며 "형성층 조절 네트워크는 생산성이 높은 작물뿐만 아니라 비바람에도 끄떡없는 강인한 작물 개발에도 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.