한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
다양한 무늬를 가지고 있는 키메라 식물들은 관상용으로 가치가 높아 원예 및 조경용으로 많이 사용되고 있습니다. 그렇지만 키메라 식물들의 독특한 무늬가 어떻게 생기고 조절되는지에 대한 과학적인 메커니즘은 생각보다 복잡하고 아직까지도 밝혀야 할 점이 많습니다. 이번 연구에서는 주변의 다양한 키메라 식물들을 수집하고 엽록체 유전체를 비교하여, 키메라 식물의 무늬가 만들어지고 유지될 수 있는 여러 메커니즘 중 일부를 규명할 수 있었습니다.
키메라 식물에 대한 연구는 엽록체의 발달 및 기능과 밀접하게 연관되어 있어 학술적으로도 매우 흥미로운 주제이며, 일반적으로 키메라 식물이 일반 식물에 비해 높은 가격에 유통되는 것을 감안할 때 산업적인 잠재력도 가지고 있다고 볼 수 있습니다. 코로나가 한창일 때 “식테크” 붐을 탔던 일부 키메라 식물들은 무늬가 없는 일반 식물에 비해 2배~10배까지도 높은 가격에 유통되기도 하였습니다.
이번 키메라 연구는 무늬호장근이라는 식물에서 출발하여 23개의 다양한 키메라 식물을 대상으로 광범위하게 수행되었습니다. 키메라 연구가 본격적으로 시작되면서, 실험재료를 확보하기 위해 제가 있던 연구실 식구들이 모두 눈에 불을 켜고 키메라 식물들을 찾아다니곤 했던 기억이 있습니다. 평소였으면 아무 생각없이 지나는 식당 가는 길의 화단인데도, 하얀 잎이 보인다 싶으면 벌써 누군가는 달려가서 키메라인지 아닌지 확인해보고 있었습니다.
본 연구에서 엽록체 변이가 발견된 키메라 식물들
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구는 제가 서울대학교 농업생명과학대학 기능성식물연구실에 있을 때, 양태진 교수님의 지도하에 수행되었습니다. 저희 연구실은 약이 되거나 특별한 기능을 갖는 식물들의 유전체 정보를 해독하고, 이를 바탕으로 더 우수한 종자를 만드는 연구를 하고 있습니다. 주요 연구로는 우리나라를 대표하는 약용식물인 고려 인삼의 전장 유전체 해독, 건강기능성식품 업계를 뒤흔들었던 가짜 백수오 사건의 과학적 규명, 식물 DNA 바코딩 기술을 활용한 약용식물 식별법을 확립하고 유전 자원들을 효율적으로 관리할 수 있는 실용화 기술 개발 등이 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
저의 학위 논문 주제 중 하나는 우리나라 자생 약용식물의 하나인 백수오와 중국의 근연종인 이엽우피소의 엽록체 및 미토콘드리아 유전체를 비교하는 연구였습니다. 이 연구를 통해 2015년 우리나라 건강기능성식품 업계 뿐 아니라 사회 전반적으로도 큰 혼란을 주었던 가짜 백수오 사건의 원인을 과학적으로 규명할 수 있었고, 덕분에 백수오는 그 동안의 누명을 벗고 다시 산업적으로 활발히 이용되고 있습니다. 저의 연구가 학문적인 발전에서 그치지 않고 사회 구성원들에게도 도움이 되는 것을 경험하면서 큰 보람을 느꼈으며, 과학자로서 더 나은 사회를 만들기 위해 어떻게 기여할 수 있는가에 대해 늘 고민하고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
우리는 코로나19 팬데믹을 겪었고, 기후 변화 위기를 몸소 체험하고 있습니다. 2020년 다보스 포럼에서는 미래 인류가 직면할 큰 위험 중 하나는 생물다양성 손실이라고 발표한 바 있습니다. 약용 및 기능성 식물, 그리고 자원식물들은 생물 다양성과 직접적으로 연결되어 있으며, 무한한 발전 가능성을 가지고 있습니다. 이 분야에 진학하려는 후배분들의 열정과 노력이 합쳐진다면, 다양한 식물 소재들을 활용하여 인류 위기에 대응할 수 있는 열쇠를 찾을 수 있을 것이라 생각합니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
이번 논문은 알비노 표현형에 관여하는 엽록체 유전자 돌연변이를 탐색하고 키메라 식물에서 이러한 돌연변이가 어떻게 유지되고 있는지에 대해 다루었으나, 핵 이나 미토콘드리아 유전자와의 상호작용 및 실제 키메라 식물의 무늬 패턴을 조절할 수 있는 방법은 아직 숙제로 남아 있습니다. 앞으로의 후속 연구들은 이러한 물음에 한층 더 가까워지는 것을 목표로 하고 있습니다. 그리고 현재 세종대로 자리를 옮긴 이후에는 약용 작물의 기능성이 강화된 품종 개발을 목표로 연구를 진행하고 있습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
본 연구를 진행하면서 많은 가르침을 주신 저의 지도교수님 양태진 교수님께 먼저 감사의 인사를 드립니다. 무늬호장근에서 출발하여 연구를 마무리 짓기까지 오랜 시간이 소요되면서 지치고 힘들때가 많았는데, 교수님께서 다독거려주시고 잘 이끌어주셔서 좋은 논문으로 마무리 지을 수 있었습니다. 그리고 다양한 키메라를 수집하고 데이터 분석을 도와준 서울대 기능성 식물 연구실 식구들에게도 감사하다는 말씀을 전하고 싶습니다.
#키메라 식물
# 엽록체
# 알비노
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