한국콩연구회

대사체학 (metabolomics)은 유전체학, 전사체학, 단백질체학 연구분야를 거쳐 1998년 생체조직분 석에서 처음으로 대사체군(metabolome)이란 용어가 사용되기 시작하면서부터 인간뿐 아니라 미생 물과 식물에 이르기까지 다양한 생명현상과 응용를 위한 가장 최신의 기술 및 연구분야이다. 실제 2007 미국 MIT가 선정한 10대 유망 기술 중 하나로 선정되었으며, 2000년 10여 편의 연구논문를 시 작으로 2015년 작년 한해 3,000편 이상 연구결과들이 발표될 정도로 대사체학 관련연구들은 가히 폭 발적 증가 추세를 나타내고 있다. 특히 고도의 분석장비와 분석법 개발, 그리고 엄청난 크기의 대사체 프로파일링 결과들을 처리할 수 있는 컴퓨터 능력과 통계프로그램들의 개발로 인하여 더욱 비약적인 연구를 기대할 수 있게 되었다. 식물 및 작물을 대상으로 한 대사체학 기술은 원산지, 재배산지 혹은 품종구별 및 확인에 적용가능 함으로써, 국내산 작물이나 농산물 원재료 및 품종의 보존 및 구별이 필 요한 현재의 무역자유화 시대에 가장 필요한 기술 중의 하나일 것이다. 최근 미국과 일본은 국제공동 연구를 통하여 콩의 생산량을 예측할 수 있는 대사체 마커들이 발굴 가 능성에 대한 연구결과를 발표하였다. 연구자들은 우선 콩의 생산량이 높고 낮은 다수 혈통의 콩을 대상 으로 각기 다른 두 지역 (미국 일리노이주, Jerseyville과 Jacksonville)에 재배된 콩으로부터 대사체 프로파일링 결과를 생성함으로써 유전적 요인과 지역적 영향을 고려한 G x E 실험을 고려하였다. 또한 일반적으로 수행되고 있는 계열별 대사체학 분석이 아닌 1차, 2차, 그리고 지질체 모두를 포함한 대사 체 전체 분석(metabolome wide analysis)을 수행하여 700종 이상의 대사체들을 보고하였다. 이렇게 생성된 결과들은 콩의 생산량, 전체 대사체, 환경적 요인, 유전적 요인들을 포함하게 되었으며 이들에 대한 통계적 상호 상관분석과 다변량 분석을 수행하였다. 이를 통하여 지역적, 유전적 영향에 따른 생산 량과 관련이 깊은 대사체들을 찾아내었으며, 생산량과 연관성이 높은 몇몇 아미노산, 지질, 및 이소플 라본 유도체 화합물들을 보고하였다. 또한 생산량과 부의 상관관계를 (negative correlation) 보이는 대사체들도 보고하였다. 이번 실험은 개념의 증명단계이며 대사체 기반 마커들의 실증을 위해서는 보 다 기초적이며 광범위한 연구들, 예를 들어 보다 다수 계열의 콩 자원들을 보다 광범위한 재배지 기반으 로, 연차별 분석과 더불어 후보 대사체들의 시스템학적인 연구 등이 수행되어야 할 것이다. 국내에서는 콩을 대상으로 대사체학 기술이 도입되어 현재 핵심집단을 기반으로 콩의 기능성 대사 체와 관련 유전자 발굴을 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 이러한 다양한 대사체학 기술의 활용은 결 국 고품질의 국내 콩 품종개발에 크게 기여 할 수 있을 것으로 기대된다. <출처 : Metabolomics 11 (2015) 261-270>

(한국과학기술연구원  최용수 박사 제공)

출처: 한국콩연구회 소식 제 334호(16.10.1)