2018-10-08

세계적 과학 학술지 ‘Developmental Cell’ 최신호에 게재

생명시스템대학 시스템생물학과 양성욱 교수 , 조석근 박사 (제 1 저자 ), 최석원 학생은 아르헨티나 CONICET-UNL-FBCB 의 Pablo Manavella 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 마이크로 RNA 의 core processor 인 HYL1 단백질은 인산화를 통해 활성화 /비활성화 되며 , 빛의 유무에 따라 활성화 /비활성화 된 HYL1 단백질이 마이크로 RNA 의 생합성을 조절하는 새로운 매커니즘을 규명하였다 . 이 연구는 세계적 국제 학술지인 ‘Developmental Cell’ 온라인 판 (2018 년 7 월 16 일 )에 게재되었다 . (A Quick HYL1-Dependent Reactivation of MicroRNA Production Is Required for a Proper Developmental Response after Extended Periods of Light Deprivation. Developmental Cell 2018 JUL 46:2 ).

빛은 식물의 생장에서 가장 큰 영향을 주는 환경적 요인이다 . 하지만 종종 식물은 일시적으로 빛을 제한받는 상황에 처하게 된다 . 예를 들어 , 식물은 밤에 필연적으로 어둠에 노출된다 . 또한 , 씨가 땅속에서 발아 할 때 , 더 큰 식물의 옆에서 자랄 때 식물은 필연적으로 긴 시간 동안 빛을 제한받는 상황에 처하게 된다 .

충분히 강한 빛에 노출되지 않으면 , 식물은 빛을 찾을 때까지 유전자 발현을 다시 프로그래밍한다 . 양성욱 교수 연구팀은 식물이 빛의 전이에 반응하여 마이크로 RNA (miRNA)의 생합성을 변화시키는 것을 밝혔다 . 식물에서 빛이 부족한 현상이 비정상적으로 길어질 경우 miRNA 생합성 인자인 HYPONASTIC LEAVES 1 (HYL1)은 분해되지만 인산화로 인해 활성이 없어진 HYL1 은 핵 내부에서 안정을 유지한다 . HYL1 의 분해는 유전자 억제 (gene silencing)에서 벗어나서 , 어둠과 그늘에 대한 적절한 반응을 유발한다 . 충분한 빛에 다시 노출되면 HYL1 이 빠르게 탈인산화되어 miRNA 의 생합성이 활성화되고 빛의 흡수를 최대화하는 발달 프로그램으로 전환된다 . 우리 연구 결과는 식물의 명반응 동안 식물의 유전자 억제 기작을 빠르게 제어하는 특별한 조절 메커니즘을 규명하였다 .

본 연구는 양성욱 교수 연구팀의 조석근 박사 (제 1 저자 )가 주도하였고 , 박사과정 최석원 학생이 참여하였다 . 본 연구는 미래창조과학부가 주관하는 한국연구재단의 중견연구과제의 지원을 받아 수행되었다 .