바이오인

제주대 아열대/ 열대식물유전자은행

이선주 소장(제주대학교 아열대 열대식물유전자은행)

제주지역은 기후와 지리적 특수성으로 인한 희귀한 자생식물과 유전자원으로서 가치가 있는 식물들이 많이 있다. 그러나 이것이 외국으로 유출되는 경우도 있고, 기초자료가 데이터베이스화 되어있지 않아서 연구기관이나 연구자들이 개인적으로 연구를 수행함에 있어서 시간과 경제적인 차원에서 많은 어려움을 겪어왔다.

2002년도에 한국과학재단 특수연구소재은행으로 지정된 <아열대/열대식물유전자은행>은 제주지역의 특산식물과 더불어 아열대/열대의 해외자원 식물을 수집, 유지하고 이들의 full-length mRNA로부터 cDNA 라이브러리를 제작하며 자동대량유전자분석시스템을 이용하여 유전자의 염기서열을 분석한 후, 이 자료의 데이터베이스를 통하여 아열대/열대식물의 학술적, 또는 생물 공학적 연구에 필요한 유전자 기초자료를 제공하고 있다.

이 은행은 시간과 공간적 특수성을 가진 단백질정보에 대한 유전자 라이브러리 및 데이터베이스를 구축하고, 소재활용을 위한 지원체계를 구축하여 연구자들에게 필요한 서비스를 하고 있다. 식물별로 cDNA Library를 제작하여, 각 클론들의 염기서열을 결정하고 데이터베이스화하여 cDNA 염기 및 아미노산 서열 정보를 제공한다. 또한, cDNA clone을 분양할 뿐만 아니라 유전자의 기능정보, 기능분석, 발현 분석 등도 지원하고 있다.

바이오산업 발전에 큰 디딤돌 역할 기대

현재 아열대/열대식물유전자은행의 보유소재들은 제주지역의 근간산업인 감귤의 유전자 염기서열을 확보하고 있다. 이는 침체위기를 맞고 있는 감귤산업의 타개책으로 분자육종이나 형질전환 연구의 핵심소재를 제공하기 위한 것이다. 최근 고소득 작물로 각광받고 있는 한라봉의 cDNA를 보유하고 있어, 연구자들의 수요가 많아질 것으로 기대되고 있다. 또한 쇠무릎, 취나물 등의 cDNA등 총 10,258 종류의 유전자 염기를 보유하고 있다.

제주도의 특수성을 고려하고 유전자원으로서 가치가 높은 소재를 대량 확충하여 편리하고 신속하게 연구자들에게 서비스하기 위해서는 충분한 예산의 지원도 필요하지만, 소재의 유전자적 가치와 활용수요 및 수요의 충족도를 정확히 예측하는 것이 매우 중요한 일이다. 따라서 각 분야의 전문가들을 운영위원으로 위촉하여 월 1회 운영위원회를 개최하고 운영요원을 확보하여 은행을 운영하고 있다.

또한 식물유전자 관련 연구기관이나 연구자들이 밀접하게 연계되어 그 활용도를 증가시키고, 소재자료를 협조받아야 한다. 즉, 이들에게 은행이 보유하고 있는 보유소재를 연구의 기초자료로 제공하여 연구비의 중복투자를 피하고 연구진행을 촉진시킬 수 있으며, 연구자들이 연구하는 동안 개발해놓은 유전자 자료를 당사자의 협력을 받아 데이터베이스화시켜 놓고 언제든지 정보를 제공할 수 있도록 네트워킹이 확립되어야 한다.

최근에는 바이오산업을 육성, 발전시키려는 다양한 계획이 추진되고 있고, 이에 ‘생물종 다양성연구소 설립 사업’ 등을 추진하고 있는데, 현재 은행은 소재 확충을 위한 추가 예산 확보를 위해 아열대/열대식물의 유전자분야와 생물정보학 분야를 포함시키려고 이 연구소의 담당자와 협의 중에 있다고 한다. “아열대/열대식물의 유전자에 관한 국내 유일한 서비스기관이며, 아열대/열대 생물자원의 연구/개발의 전진기지가 될 것이다”라고 말하는 이선주 소장은 국제적으로 아열대/열대식물의 유전자 확보와 정보화에 관한한 독보적이고 선도적 은행을 만든다는 포부를 밝혔다.

이 은행에서 다루고 있는 식물유전자는 국내 타 연구기관이나 연구자들의 소재와 달리 제주지역과 동남아의 아열대 및 열대지역에서 학술적, 산업적으로 유용한 특산 식물을 대상으로 하고 있어 식물자원을 보다 특성화하고 있다. 소재 또한 식물의 발현유전자인 cDNA 및 그들에 대한 정보로 하고 있어 지금까지 타 연구기관에서 취급해온 소재와 차별성을 가지고 있다. 예를들어, 이미 확보한 8,000여개의 감귤 유전자는 퇴보하는 제주도 감귤산업을 재활시키는 중요한 역할을 할 수 있다고 한다.

특히 최근 세계 여러 나라들은 자국의 주요작물 이외에 자원식물 유전자 개발에 투자를 하지 않고 있어서 식물자원의 유전자 개발에 이 소재은행이 접근한다는 것은 자원선점으로써 국가적 차원의 경쟁력 강화에 중요한 의미를 준다. 뿐만 아니라 최근 국가적인 차원에서 바이오산업을 육성. 발전시키려는 다양한 계획이 추진됨에 따라 추진학계, 산업계, 생명공학 관련 연구를 위한 유전자 수요가 급증하는데, 이와 관련하여 소재와 정보를 제공한다는 것은 바이오산업 발전에 큰 디딤돌이 된다고 할 수 있다.

이 소장은 “유전자 소재확보 및 개발하는 데 많은 연구비가 소요되고, 특히 소재의 보유량은 재단의 연구비에 전적으로 의지하고 있어, 적절한 속도로 충분한 유전자 소재를 확보하고 보유한 유전자 소재들을 활발하게 활용할 수 있는 후속 연구여건이 여의치 않아 아직은 큰 성과를 보지 못하고 있는 실정이다.” 라며, 개발비 증액과 재단 외 기관으로부터 개발비를 지원받도록 이 은행과 연계되는 프로그램을 구축해야 한다고 말했다. 또 기존의 개발된 유전자들을 협조받아 사용할 수 있도록 협력체계를 구축하는 방안도 강구하구 있다며 설명했다. 현재 소재 활용면에서는 제주도 소재 감귤연구소와 협력하여 형질 강화된 품종개발에 연구비 지원이 강화되도록 논의하고 있다.

연구자의 끊임없는 노력과 정부의 기초과학에 대한 관심이 필요

제주도 자생식물들로부터 유의성 있는 생리활성물질을 검색하여 신물질 개발을 연구하는 이 소장은 특히 제주도의 미래 전략산업분야인 향장품 소재개발과 의약개발에 연구방향을 설정하고 있다. 또한, 지방 정상세포와 종양세포의 차이점을 밝혀서 종양세포로의 전환에 관련된 분자들을 알아내려는 연구와 지방세포와 당뇨에 관련해서도 계속 연구하고 있다. 관련 현상의 분자나 메카니즘을 밝히는 것보다는 활성물질 검색 시스템을 구축하는 방향으로 연구를 하고 있다. 또한 골다공증에 관련하여 증상을 완화 내지는 방지할 수 있는 연구의 기반도 갖추고 있다.

“연구하는 과학적 문제에 대하여 수수께끼 같은 현상들, 특히 예측했던 방향이 아닌 전혀 새로운 관점을 생각하게 만드는 실험결과들로부터 이를 해석해내어 작으나마 과학지식의 새로운 지평을 열어갈 때 큰 보람을 느낀다.”는 이 소장은 ‘운이란 확률게임’이라며 많은 시간과 노력의 투자가 있으면 운과 만날 확률은 그만큼 높아지는 것이라고 말한다.

또 이 소장은 “연구를 퍼즐 맞추기 놀이라고 생각하며 즐기려고 노력한다.”면서, “강 위의 배가 거슬러 전진하려면 물살보다도 더 세게 노를 저어야 한다.

노를 젓지 않고 있으면 현상유지가 아니라 오히려 퇴보다. 현상유지만 하려고 해도 물살의 세기만큼은 노를 저어야 한다.”며 자기개발의 중요성도 역설했다.

이 소장은 후배 연구자들에게 “일부 과학자들을 제외하고는 나 자신을 포함해서 많은 과학자들이 환경 여건에 따라서 주제를 다양화해 오지 않았나 생각한다.”며 연구분야를 전문화시키라고 권하고 있다. 또한 혼자하기 보다는 팀을 만들어서 능동적, 적극적으로 연구를 추진하는 것도 중요하다고 한다. “내가 귀국하여 연구를 시작하려고 했을 때는 여건이 매우 열악했다. 실험실도 없었고, 연구비도 없었고, 때로는 연구원들을 확보하기가 하늘의 별 따기였다. 이것을 의욕과 오기로 다른 연구자들과 협력없이 혼자 극복하려고 노력했다. 물론 극복은 했지만 너무 미련스러웠다는 회한이 생긴다.”고 말했다.

마지막으로, “과학자들이 밤낮없이 일하는 것이 필요하다. 꺼지지 않는 연구실의 불빛이야말로 국가발전의 등불이다. 큰 사명감을 가지고 연구하기 바란다.”고 하면서도 ‘그렇지만 요즘 세상이 사명감만 요구해서는 일할 맛이 별로’ 라며 이에 대한 정책입안자들의 적절한 배려가 필요하다고 말했다. 특히 참여정부에 와서 여러 가지 프로그램에 의한 지방 과학자들의 연구가 활성화되고는 있지만, 기초학문 분야에 대한 프로그램은 미흡하다며 산업화를 위한 개발에는 기초과학의 발전이 필수적인 것이라고 이에 대한 고려가 있어야 한다고 말했다.

이 소장은 아열대/열대식물유전자은행을 학술적, 산업적으로 유용하게 사용될 수 있는 아열대/열대 식물의 유전자 소재와 생물정보학의 컨텐츠에 관한 한 사용자 친화적 은행으로서 세계적으로 인정받는 소재은행으로 발전할 수 있도록 최선의 노력을 기울이고 있다“고 말하면서 은행에 대해 많은 조언과 아낌없는 지원을 바란다며 말을 맺었다.



■ 문  의 : 제주대학교 아열대/열대식물유전자은행 이선주 소장

   전  화  : 064-724-0706

   E-mail : sunjoo@cheju.ac.kr