식물 호르몬 분석해 '유전자 발현 조절 새 메커니즘' 찾았다

식물의 유전자를 표현한 이미지. 게티이미지뱅크

국내 연구진이 유전자 발현을 조절하는 새로운 메커니즘을 발견했다.

서울대는 조형택 생명과학부 교수 연구팀이 식물 호르몬인 옥신을 연구해 전사 억제인자들 사이의 미세한 구조적 차이가 보조 억제인자와의 친화력 차이를 가져와 이중 전사조절에 작용한다는 사실을 밝혀냈다고 8일 밝혔다.

연구팀은 “다양한 생물체의 다양한 생명 현상 과정에서 전사조절 방식을 보는 관점을 다양화시켰다”고 이번 연구의 의미를 밝혔다.

유전자의 발현 조절은 모든 생명체의 생존과 번식을 가능케 하는 가장 근본적인 분자 수준의 생명 현상이다. 리보핵산(RNA)이 합성되는 전사과정의 조절은 유전자 발현 조절 중에서도 일차적인 핵심 조절 단계로 그간 학계에선 다양한 전사조절 방식이 알려졌다.

앞선 연구에선 동일한 전사인자에 의한 이중 전사조절의 조절 메커니즘이 다른 인자들과의 상호작용 조합을 통해 이뤄진다고 설명했다. 이번 연구에선 전사 억제인자들 사이의 미세한 구조적 차이가 농도에 따라 보조 억제인자와의 친화력 차이를 가져와 일명‘ 이중 전사조절 스위치’ 역할을 한다는 새로운 전사조절 메커니즘을 제시했다.

연구팀은 식물 생명 현상에서 기본적인 역할을 하는 호르몬인 옥신을 활용해 이같은 사실을 밝혀냈다. 전사조절, 단백질 간의 상호작용, 생물학적 분석, 컴퓨터 모델링 등을 수행한 결과 친화력이 상대적으로 낮은 전사조절 억제인자들이 세포 내 농도에 따라 친화력이 높은 억제인자들에 대한 결합 경쟁을 하는 것이 확인됐다.

연구팀은 .“이번 연구에서 밝힌 전사 억제인자들에 의한 옥신 작용 조절 메커니즘은 다양한 환경 조건에 적응하는 생명체의 모습을 유전자의 새로운 전사조절 수준에서 조명한 것”이라고 말했다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]