중금속인 비소의 독성을 없애는 식물 유전자가 포스텍(포항공과대) 연구진에 의해 발견됐다.

17일 포스텍에 따르면 생명과학과 이영숙 교수, 송원용 박사, 박사과정의 박지영씨와 스위스 취리히대 마티노이아 교수팀이 비소를 식물세포의 저장고인 액포로 수송해 세포질과 격리시킴으로써 식물이 비소에 중독되지 않고 자랄 수 있도록 보호하는 유전자(AtABCC1, AtABCC2)를 발견하는 데 성공했다.

이 연구결과는 세계적 과학 전문지인 미국립과학원회보(PNAS) 온라인 속보(11월15일 자)에 게재됐으며 국내 특허출원도 완료했다.

연구팀은 식물에 내포된 중금속을 축적하고 저항하는 메커니즘에 파이토킬레틴(phytochelatin)이 중요한 작용을 한다는 사실은 이미 알려져 있었지만, 파이토킬레틴과 결합된 독성 금속들을 액포에 저장해 격리하는 수송 유전자가 존재한다는 사실은 처음으로 밝혀냈다.

또 AtABCC1과 파이토켈라틴 합성 유전자를 함께 과발현하는 형질전환 식물체를 개발해 이 식물이 비소를 함유한 배지(培地)에서 야생종에 비해 훨씬 더 잘 자란다는 사실도 입증했다.

이는 이 유전자들을 활용하면 식물의 비소 저항성을 크게 향상시킬 수 있음을 보여주는 결과라고 연구팀은 설명했다.

이번 연구결과는 우리나라뿐 아니라 전 세계적으로 문제가 되고 있는 독성 물질인 비소로 오염된 환경을 정화할 수 있는 환경정화용 식물을 개발하고, 비록 비소가 포함된 토양이라 하더라도 비소를 덜 흡수하는 안전한 작물을 개발하는 데 이용될 수 있는 중요한 유전자를 찾았다는 점에서 의의가 큰 것으로 평가받고 있다.

이 교수는 “이번 연구는 10여년 간 꾸준히 시행해 온 환경정화용 식물 개발 과제의 성과로 비소로 오염된 토양을 정화하는 데 크게 도움이 될 것으로 기대하고 있다”고 말했다.

이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단의 글로벌연구실 사업의 지원을 받아 수행했다.