한국콩연구회

해외과학 기술 동향

2014-11-24

인간의 건강을 위해 유용한 렌즈콩(lentil), 콩, 완두콩(pea), 병아리콩(chickpea) 등과 같은 콩과식물(legume)의 생산은 스페인 살라만카대(University of Salamanca)의 Martha Trujillo Toledo가 이끄는 연구진이 식물과 미생물 사이에 존재하는 상호관련성에 대한 연구결과 덕분에 증가할 수 있을 것으로 보인다.

2003년 genus Micromonospora라는 박테리아를 분리해 연구한 뒤, 이 미생물이 작물의 생산을 증진시킬 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 하지만, 이번 연구는 새로운 종류의 것이며 전세계에서 오직 2개의 연구소에서 콩과 식물과 미생물의 관계에 대해 연구 중이다. 또한, 이 과정에서 박테리아가 어떻게 그 식물에 도달할 수 있게 되는지는 거의 알려져 있지 않다.

이에 대해 Network of Mexican Talent, Chapter Spain의 일원인 연구자는 “우리가 알고 있는 것은 박테리아들이 식물의 조직을 침투해 식물의 성장을 25~35%까지 촉진한다는 사실이다. 더구나, 실험에 이용한 식물은 항바이러스성 그룹으로 분류된 것이었으며 많은 수의 항생제와 다른 물질들을 만들어내는 것으로 알려져 있다. 이를 통해, 우리는 우리가 지닌 스트레인(strain) 중 하나가 항암 분자들을 생산해내고 이것이 중요한 생물학적 적용성을 지닌다는 것을 발견할 수 있다”고 말했다.

그녀는 또한 그녀의 연구의 상당 부분이 마이크로모노스포라(micromonospora)에 속하는 새로운 종을 찾는데 집중되었다고 말했다. 그녀는 이에 대해 “그래서, 우리는 박테리아와 식물 사이의 관련성을 알고자 했다. 우리는 환경시험챔버(climatic chamber) 내에서 연구를 진행했으며 이곳에서 식물들의 성장에 필요한 모든 영양분을 이용해 이들의 성장을 도왔다. 그 결과 박테리아를 첨가한 경우 그 성장이 증가한다는 사실을 발견할 수 있었다”고 말했다.

그녀는 그들이 여전히 이 반응을 연구 중이라고 말했는데, 그 이유는 아직 이 박테리아들이 식물에 어떻게 들어갈 수 있었는지를 알아내지 못했기 때문이라고 말했다. 연구자들은 박테리아 유전자들이 식물 호스트와 관련을 맺는데 있어서 어떤 유전자들이 작동하는지를 알기 위해 분자 수준에서의 연구를 수행했다. 이와 관련한 염기서열 분석 결과는 놀랄만한 사실을 알려주고 있다: 식물의 조직을 파괴하는 효소들을 코딩하는 200여 개의 유전자들이 식물의 성장이나 보호에 도움을 준다는 사실이 이전의 연구에서 밝혀졌다.

Trujillo Toledo는 식물과 미생물의 상호 관련성을 보다 잘 이해함으로써 박테리아들이 미래에 작물의 수확을 증가시킬 수 있는 첨가제로 이용될 수 있을 것이라고 말했다. 연구진의 연구는 유럽뿐만 아니라 니카라과, 호주 등에서 얻은 30여 식물을 대상으로 실시한 것이다.

그림: 콩과 식물들의 성장과 박테리아의 상호 관련성에 대한 연구

키워드 : 스트레인,마이크로모노스포라,환경시험챔버

출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑

원문: http://phys.org/news/2014-11-revolutionizing-interaction-bacteria.html