약용식물 '황기', 함암 항염증 관련 '이소플라본 증진 유전자 발굴 > 새소식

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[오행생식 편집부] 국내 주요 약용작물인 황기에서 항암‧항염증과 관련된 물질 ‘이소플라본’의 생합성을 증진하는 유전자 242종이 발굴됐다.

9일 농촌진흥청에 따르면 황기는 우리나라, 중국 등 동아시아 지역에서 널리 재배되는 약용작물로, 만성피로 해소, 알레르기 증상 완화 등 생리활성을 증가시키는 약재로 널리 활용되고 있다.

최근 동물, 세포 실험으로 신경염증 완화, 면역질환 개선 등에도 효과가 있는 것으로 보고됐다. 이번 연구는 생명공학 분석 신기술을 적용해 황기 이소플라본 생합성에 직접 관여하는 새로운 유전자를 찾은 데 의의가 있다.

농진청 연구진은 황기의 참조전사체를 분석해 이소플라본 생합성과 관련된 유전자 242종을 발굴하고, 황기에서 이소플라본 생합성 효소를 생산하는 완전장 유전자를 확보했다.

완전장 유전자는 황기에서 이소플라본 생합성에 관여하는 효소들을 만드는 유전체 서열 전체를 포함하는 유전자다. 이를 이용해 이소플라본 생합성 관련 유전자를 식별하고 유전자들의 다양성과 변이를 발굴해 핵심유전자의 작동 여부를 분석할 수 있다.

기본 전사체 분석기술은 서열을 해독한 뒤 단일 조립기술을 사용해 분석조건에 따라 필수 유전자가 빠질 수 있다. 이에 연구진은 생명정보가 부족한 황기에 다중유전자 분석기술을 적용하고 최적의 분석조건을 설정해 빠진 유전자 없이 대사경로 관련 유전자 242종을 발굴한 것이다.

참고로 전사체란 일정한 시간과 상황에서 한 세포에 존재하는 모든 리보핵산(RNA) 분자의 합 * 생명정보: 생명체가 가지는 유전정보를 말한다.

이번 연구로 황기 이소플라본 생합성에 관여하는 핵심유전자와 생명정보 등 빅데이터를 확보해 디지털육종 기술을 활용한 고기능성 황기 신품종 개발의 기반 기술을 마련할 수 있게 됐다.

이번 연구 결과는 국제학술지 Frontiers in Plant Science(IF=5.6)에 게재됐으며, 앞으로 핵심유전자 기능을 검증한 후 이소플라본 고함량 신품종 연구에 활용할 계획이다.