식물에 있는 '쓰레기 DNA'가 알고보니 '보배'

2014.04.06 18:00
꽃의 조상
꽃의 조상 '암보렐라(사진)'와 매발톱꽃, 포도 등은 필수적인 '쓰레기 DNA'를 공유하고 있다. - Scott Zona 제공

 

 

  사람의 유전체(게놈)에서 단백질을 만드는 유전자는 1.5%에 불과하다. 나머지 98.5%는 쓸 데 없다는 뜻으로 ‘쓰레기(junk) DNA’로 불려왔다.

 

  하지만 이제 쓰레기 DNA는 ‘비유전자 DNA’로 불린다. 2012년 ‘DNA 백과사전(ENCODE)’ 국제 프로젝트팀이 쓰레기 DNA가 다양한 기능을 한다는 사실을 밝혀낸 덕분이다. 최근 미국 연구진은 식물에서도 비유전자 DNA의 기능을 밝혀내 오명을 벗는 데 힘을 보탰다.

 

  다이앤 버지스 미국 UC버클리 연구원과 마이클 프릴링 교수팀은 식물의 진화 과정에서 서로 공유하는 비유전자 DNA가 있으며 저마다 고유한 기능을 지닌다는 사실을 밝혀냈다.

 

  연구진은 진화적으로 거리가 먼 애기장대와 매발톱꽃의 유전체를 비교한 결과, 서로 공유하는 비유전자 DNA 서열을 211개나 발견했다. 두 식물은 1억3500만 년 전에 공통 조상에서 나눠진 것으로 알려졌는데, 유전자가 아닌 DNA가 이처럼 많이 보존되고 있다는 사실은 예상 밖의 일이었다.

 

  또 쌍떡잎식물인 두 식물을 외떡잎식물인 벼, 바나나와 비교해도 59개가 보존돼 있었다. 심지어 ‘모든 꽃의 조상’이라 불리는 암보렐라에도 동일한 비유전자 DNA 51개를 찾을 수 있었다.

 

  연구진은 오랜 세월 동안 서로 다른 종에서 보존되고 있는 비유전자 DNA에 ‘깊은(deep) 비유전자 DNA’라고 이름 붙이고, 중요한 기능이 있을 거란 예상 속에 분석을 시작했다. 그 결과 이들은 꽃 피는 식물에 필요한 분화, 발달, 개화 등의 유전자와 관련 있는 것으로 밝혀졌다.

 

  이 연구결과는 미국식물학회가 발간하는 ‘식물세포’지 3월호에 실렸다.

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