국제컨소시엄을 통한 토마토 전체 유전체 서열분석
국내 연구진을 포함한 14개국 3백여명의 과학자가 참여한 국제 공동연구에 의해 토마토 유전체의 전체 염기서열이 모두 해독됐다.
31일 교육과학기술부는 국내에서는 교과부 21세기프론티어작물유전체기능연구사업단(단장 최양도)과 한국생명공학연구원(원장 정혁)의 지원을 받아 서울대 최도일 교수팀과 한국생명공학연구원 허철구 박사팀이 참여했다고 밝혔다.
토마토는 가지, 고추, 감자 등과 같은 가지과 식물의 연구모델식물로서 연간 세계 교역량이 10조원에 달하는 중요한 채소작물.
가지과 식물은 진화적으로 가장 종 분화가 다양하게 일어난 식물 분류군 중 하나로 지구상에 3천개 이상의 종이 알려져 있다.
이번 토마토 유전체 염기서열 분석은 국제 컨소시엄을 구성, 12개의 염색체를 참여 국가에 하나씩 나누는 방법으로 진행됐으며, 한국은 2번 염색체를 할당 받아 분석을 진행했다고 밝혔다.
토마토 그림
토마토 유전체와 다른 가지과 식물 유전체의 유사성
염기서열분석 방법은 인간유전체 분석에 활용된 1세대 염기서열 분석 방법으로 시작했고, 최종적인 마무리는 차세대 염기서열 분석장비(NGS)를 이용하는 방법으로 진행됐다.
9억 염기쌍의 DNA로 구성된 토마토 유전체의 염기서열 정보는 35,000여 개의 토마토 유전자 기능정보 뿐만 아니라 유전자의 배열 및 구성, 그리고 유전체 구조 등 광범위한 내용을 담고 있다.
이러한 토마토 유전체 정보는 육종 기술개발을 가속화, 생산성 높은 고품질의 토마토를 키워낼 전망이다.
이 유전체 정보를 이용하면 초기 단계에서 종의 품질을 확인할 수 있어 육종연한 및 비용을 절반이상 감축할 수 있으며, 비타민 A․C, 캡사이신(매운성분) 등 가지과 식물의 유용한 2차 대사산물의 생합성과정과 종분화 연구에 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다.
또한, 이 정보를 같은 가지과 식물인 고추, 감자 등에 활용하면 다양한 고품질의 신품종 농산물을 신속하게 식탁에 오르게 할 수 있다.
최도일 교수팀은 토마토 유전체 정보 분석을 통해 축적된 기술력을 바탕으로 고추의 유전체 분석을 독자적으로 진행하고 있다.
최도일 교수는 “이번 연구결과가 육종기술개발 및 유전자의 진화 및 종분화 연구에 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다.”고 밝혔다.
연구결과는 생명과학분야 최고 학술지인 네이처지에 5월31일 게재되었으며, 염기서열 관련 정보는 홈페이지(http://solgenomics.net/tomato)를 통해 확인할 수 있다.
(출처=교육과학기술부)
