결명자, 기능성 성분 생합성 경로 밝혀

농촌진흥청(청장 허태웅)은 우리 품종 결명자를 이용해 세계 최초로 유전체를 해독하고, 결명자의 기능성 성분인 안트라퀴논의 생합성 경로도 밝혀냈다고 밝혔다.

‘동의보감’에는 ‘결명자는 눈을 맑게 한다’라고 기록돼 있는 등 최근에는 결명자가 항암·혈관질환 개선 등에 효과가 있다고 알려져 있으며, 항암제 등 여러 분야에서 활용되고 있다.

이번 유전체 해독에 이용된 결명자는 1994년 국립식량과학원에서 육성한 고유 품종 ‘명윤결명’으로, 연구진은 이번 연구로 결명자 유전체 547Mb 중 526Mb를 조립해 96% 해독을 완료했으며, 총 4만5268개의 유전자를 발굴해 그 정보를 등록했다.

또한 결명자와 같은 콩과에 속하는 대두 등 16개 식물과 비교 분석해 항산화 물질인 폴리페놀성화합물 생합성 유전자 수가 다른 콩과 식물보다 더 많은 것을 확인하는 한편 유전체 해독 정보를 통해 기능성 물질인 안트라퀴논의 생합성 과정을 과학적으로 해석, 분석 결과 안트라퀴논 계열의 한 종류인 에모딘의 전구체 생합성에 유전자(CHS-L9)가 관여함을 밝혔다.

특히 에모딘 생합성에 관여하는 후보 유전자 CHS-L 16종을 분석해 현재까지 알려지지 않은 식물의 안트라퀴논 생합성 과정을 유전자 수준에서 밝힌 것은 세계 최초이다.

이번 연구 결과는 세계적인 저널 ‘Nature Communications’(IF: 12.121)에 게재돼 학술적으로도 인정받았으며, 특허출원도 마쳤다.

이와 관련 농촌진흥청 유전체과 안병옥 과장은 “이번 연구결과를 기반으로  결명자의 생리활성물질 합성을 증가시키거나 안트라퀴논 고 함량 품종 육성을 지원하는데 활용할 계획”이라고 말했다.

한편 이번 연구성과는 국립농업생명공학정보센터(NABIC, http://nabic.rda.go.kr)와 미국 국립생물정보센터(NCBI, www.ncbi.nlm.nih.gov)에 정보를 등록해 공개하고 있다.