식물이 온도변화를
인지하는 분자기작 규명
고려대 생명과학과 오은규 교수 연구팀이 식물이 고온을 인지하여 생장과 발달을 조절하는 원리를 규명하였다.
오은규 교수(왼쪽)와 김사라 학생
□ 식물은 외부 온도가 올라가면 형태적 변화를 통해서 스트레스를 최소화 하는데,
이러한 반응을 고온형태형성(thermomorphogenesis)이라고 부른다.
기존 연구를 통해서 고온형태형성에 관여하는 유전자들이 밝혀졌지만, 아직까지
식물의 어떤 세포가 고온을 인지하여 형태적 변화를 유도하는지에 관해서는 알려진 바가 거의 없는 실정이다.
연구팀은 표피에 존재하는 피토크롬B(phyB)를 통해서 고온이 인지되고, 이 신호가 전사조절인자인 PIF4를 통해서 식물 호르몬인 옥신(auxin)의 생합성을 표피에서 증가시킨다는 것을 규명하였다. 더
나아가 표피에서 증가된 옥신 호르몬이 고온형태형성을 유도한다는 것을 밝혀냈다. 이 결과는 식물은 표피에
존재하는 피토크롬-PIF4-옥신 신호전달 모듈을 통해서 고온을 인지-고온형태형성을
유도하여 고온 스트레스를 극복한다는 것을 입증해 준다.
□ 연구결과는 Nature Communications 2020년 2월 26일자 온라인판에 게재돼 학술적으로도 인정받았다.
※ 논문명: The
epidermis coordinates thermoresponsive growth through the phyB-PIF4-auxin pathway
□ 이번 연구는 고려대 오은규 교수 (생명과학과, 교신저자)와 해당 연구실 소속의 김사라 (제1저자), 황건희 대학원생이
참여했으며, 농촌진흥청 및 한국연구재단의 지원으로 수행되었다.