해양바이오산업동향

환동해산업연구원에 오신 것을 환영합니다.

Home > 정보 > 해양바이오산업동향

해양바이오산업동향 - 글읽기
단백질 기반의 빛 센서(protein-based light sensor)의 기원
작성자 : 우정희 ㅣ 조회수 : 1,870

몬테리만 해양연구소(Monterey Bay Aquarium Research Institute)의 연구자들이 육상 식물과 플랑크톤 일부에서 발견되는 단백질 기반의 빛 센서(protein-based light sensor)의 기원을 RNA를 분석하고 이를 비교함으로써 찾아내는데 성공했다.

해양 식물성 플랑크톤(Marine phytoplankton)은 전세계 이산화탄소 고정의 거의 절반 정도를 책임지고 있다. 이번 연구 결과는 플랑크톤과 같은 주요한 생명체(광합성에 의해 이산화탄소를 바이오매스(biomass)로 전환시키는 생명체)가 환경에 따라 빛 신호를 이용하는 방법에 대해 논의하고 있다.

식물성 플랑크톤은 전세계 탄소와 질소 사이클에 있어서 중요한 역할을 수행하며 잠재적인 바이오에너지 원재료 후보로 생각되고 있다. 이러한 이유로 미 에너지성 지놈 연구소(U.S. Department of Energy Joint Genome Institute (DOE JGI))의 연구자들은 이 생명체와 관련된 지놈 분석이나 분석 연구를 중점적으로 진행하고 있다.

피토크롬(Phytochrome)은 태양으로부터 유래하는 빛 파장에 따른 변화에 대응하는 생명체의 반응을 조절하는 기관으로 식물, 곰팡이, 박테리아 등에서 발견되는 단백질 기반의 센서이다. 식물에 있어서, 이 피토크롬은 그늘(shade)을 인지하고 피하게 하며 발달과정에 있어서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 이들의 기원에 대해서는 거의 알려진 바가 없다. 많은 연구자들은 식물피토크롬이 미세조류로부터 전달된 유전자가 시아노박테리아(Cyanobacteria)에 의해 도입된 것이라고 생각하고 있다.

식물피토크롬의 기원에 대해 보다 자세한 연구를 하기 위해 몬테리만 해양연구소와 몇몇 다른 기관의 연구자들은 다양한 종류의 식물성플랑크톤의 지놈에 존재하는 RNA를 분석하고 시퀀싱했다. 이러한 전사인자 관련 분석에 있어서, 작은 해양 플랑크톤인 Micromonas pusilla는 이미 이전에 MBARI와 미 에너지성의 연구를 통해 2009년 사이언스(SCIENCE)지에 게재된 바 있다. 이번에 수행한 새로운 연구 결과는 저명한 학술지인 Proceedings of the National Academy of Sciences 에 2014년 9월 29일 게재되었다.

식물성플랑크톤의 전사인자에 대한 연구팀의 연구 결과는 피토크롬이 원시색소체생물(Archaeplastida)에서 유래하고 있음을 보여주고 있다. 이에 대해 Worden은 "원시색소체생물(시아노박테리아를 대식작용함으로써 광합성을 하는 비광합성 진핵세포)들은 당시 자신들만의 피토크롬을 지니고 있었을 것으로 보이는데, 그 이유는 현재 존재하고 있는 식물들은 시아노박테리아와는 다른 피토크롬을 지니고 있기 때문"이라고 말했다. 그들은 또한 마이크로모나스 피토크롬(Micromonas phytochrome)이 해양 환경에 따라 변해왔음을 보여주었다. 이것은 빛의 사이클과 단백질의 움직임이 서로 관련성을 맺고 있으며 깊은 진화적 연관성이 있음을 보여주는 최초의 연구이다.

피토크롬은 육상 식물에 있어서 중요한 조절자이기 때문에 조류의 성장이나 바이오매스의 생산에 있어서도 중요한 역할을 할 것으로 보인다. 이에 대한 보다 자세한 연구 결과는 [Duanmu D, Bachy C, et al. "Marine algae and land plants share conserved phytochrome signaling systems." Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Sep 29. pii: 201416751]을 참조하기 바란다.

그림: 가장 작은 진핵조류로 알려진 Micromonas의 투과전자현미경 사진


출처 KISTI 미리안 글로벌동향브리핑


담당자 : 시험연구팀 우정희 선임연구원
TEL : 054-780-3454 E-mail : jhwoo@gimb.or.kr


  목록

해양바이오산업동향 - 글보기
 
번호 제목 작성자 작성일 조회수
138  심해에 서식하는 갑각류에 공통된 혈구의 종류와 탐식작용 ... 우정희 15.05.06 3,173
137  멸종위기생물종 리스트에서 제외될 혹등고래 우정희 15.05.06 2,584
136  에너지 미세 조류 식물 호르몬 연구 우정희 15.05.06 2,956
135  초심해, 해구생명권 발견 우정희 15.03.06 2,947
134  섬에 풍부한 태양광과 해양에너지: 농업 및 조선업의 부활 우정희 15.03.06 2,538
133  바이오배터리 우정희 15.02.16 4,236
132  초기 지구 상에서 산소 농축 미생물인 남조류에 미친 철의 ... 우정희 15.02.16 2,033
131  Nature가 내다본 2015년 과학계 우정희 15.01.21 1,525
130  유전체 기록물로서 박테리아 우정희 14.12.10 2,044
129  융해하는 극빙의 연구를 도와줄 로봇 해양 글라이더 우정희 14.12.10 1,648
128  황산을 먹고 산 박테리아 화석발견 우정희 14.12.10 1,723
127  물고기 이야기: 양식 물고기의 항생제 잔류를 평가한 새로... 우정희 14.11.04 1,930
 단백질 기반의 빛 센서(protein-based light sensor)의 기... 우정희 14.11.04 1,871
125  온난한 팔레오세-에오세의 해양을 보여주는 해양미생물 우정희 14.11.04 1,604
124  해안 부식과 범람을 줄이는 데 중요한 염습지 식물 우정희 14.10.14 1,886
123  과학적 해양 임무를 수행하는 수중로봇 우정희 14.10.14 1,442
122  문어를 모방하여 부드럽고 탄력 있는 실리콘 물갈퀴를 가지... 우정희 14.10.14 2,024
121  먹이의 냄새를 맡는 상어의 능력을 소실시키는 해양 산성화 우정희 14.10.14 1,853
120  새롭게 분류된 해양생물체 우정희 14.09.12 1,823
119  2014 오송국제바이오산업엑스포 개최 우정희 14.09.12 1,242
 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 
소개
인사말
연구원소개
조직도
장비/시설
정부3.0 정보공개
고객서비스헌장
연구원CI
찾아오시는길
기업지원
창업보육
검사/인증
사업지원
연구개발
연구목표
핵심역량
연구활동
정보
새로운 소식
해양바이오산업동향
공지사항
주간업무계획
자료실
유관기관
포토갤러리
참여
게시판
쓴소리단소리
교육
클린센터
성희롱 성폭력 신고센터
설문조사(고객만족도)
QUICK CONTACT

우)36315 경북 울진군 죽변면 해양과학길 22(후정리 688-3) TEL : 054-780-3401 FAX : 054)780-3429
Copyright (c)2011 Marine Industry Research institute for East sea rim. All Rights Resreved.