[표지로 읽는 과학] 분자 수준에서 관찰한 감귤 오일 형성 과정

사이언스 제공

이번 주 국제학술지 ‘사이언스’ 표지에는 ‘감귤류 과일의 오일’이라는 글자와 함께 오렌지 빛 감귤류 과일의 오일 분비선에서 터져 나오는 기름을 묘사한 이미지가 실렸다. 

감귤류 과일은 상큼하고 달콤하고 신선한 향을 낸다. 과일에 든 에센셜 오일 덕분인데 향료 산업에서 실용적 가치가 높다. 

페이 장 중국 화중농업대 박사 연구팀은 8일 사이언스에 감귤류 과일 내에서 오일 분비선이 어떻게 발달하는지 밝힌 논문을 발표했다. 오일 분비선은 병원균과 초식동물을 방어하는 기능을 하는 에센셜 오일과 여러 화학물질을 저장한다. 이 분비선의 발달 과정에 대한 분자 수준의 이해는 아직 이뤄지지 않은 상태다. 

연구팀은 오일 분비선의 발달 과정과 에센셜 오일의 생합성 과정을 분자 수준에서 이해하기 위해 유전자 매핑과 유전체 교정 기술을 이용했다. 이를 통해 오일 분비선의 발달에 관여하는 두 가지 전사 인자와 유전자 활성을 강화하는 시스-조절 인자를 확인했다. 

연구팀은 오일 분비선이 발달하려면 잎의 가장자리 모양을 제어하는 핵심 조절자인  ‘LMI1’이 필요하다는 사실을 발견했다. 또 분비선의 외피세포 분화와 분비선 형성을 조절하는 'MYC5' 유전자가 활성화된다는 점도 확인했다. 이러한 과정을 통해 분비선이 발달하고 에센셜 오일의 생합성이 촉진됐다. 

연구팀은 잎의 모양을 결정하는 시스-조절 인자가 오일 분비선과 같은 새로운 기능을 하는 조직의 형성을 촉진한다는 점이 이번 연구의 중요한 발견이라고 보았다. 과일의 분비선 발달과 에센셜 오일 합성 과정에 대한 전반적인 이해 또한 높인 연구라고 평가했다. 

[문세영 기자 moon09@donga.com]