식물세포 분화조절기술_기초연구본부 선정 R&D 이슈 연구동향

자료발간일
2021-11-15
출처
한국연구재단
원문링크
https://www.nrf.re.kr/cms/board/library/view?menu_no=419&o_menu_no=&page=&nts_no=16...
키워드
#식물세포#기초연구사업#분화조절기술
첨부파일
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[NRF R&D Brief-2021-21]

식물세포 분화조절기술

◈목차

1. 식물세포 분화조절기술이란?

2. 왜 주목받고 있나?

3. 최근 많은 연구가 이루어지고 있나?

4. 최근 국내·외 연구 동향은?

5. 기초연구사업 지원 현황은?

6. 향후 기초연구사업에서 어떤 연구들이 필요한가?

7. 기초연구사업 결과들이 원천기술 확보로 이어지려면?

참 고 자 료

◈본문

1. 식물세포 분화조절기술이란?

ㅇ 식물세포가 가지는 전형성능*을 통해 분화 완료된 체세포를 다시 탈분화 및 재분화 시킬 수 있는 기술

* 전형성능(totipotency): 하나의 세포로부터 전체 개체를 형성할 수 있는 능력

☞ 탈분화는 분화된 체세포가 본래의 성질을 잃고 자가 재생과 전분화능을 가진 미분화 세포로 전환되는 과정을 의미함. ☞ 탈분화된 세포는 다시 줄기, 잎, 뿌리 등의 식물 조직으로 재분화될 수 있고, 이후 온전한 식물체로도 발달이 가능함.

☞ 식물 조직배양을 통해 탈분화된 세포 덩어리인 캘러스(callus)를 유도할 수 있고, 캘러스는 세포배양에 이용되거나 식물 줄기세포 특성을 바탕으로 다양한 조직 및 기관으로 재분화 될 수 있음.

※ 출처: Nat. Biotechnol. 2004; Dev. Cell 2010; Development 2019 김현욱 교수(세종대) 검토(2021.09.23.)

<그림 1> 식물세포 분화조절기술의 기본 모 식도

2. 왜 주목받고 있나?

ㅇ 최근 게놈 엔지니어링 기반의 작물의 형질개량 및 정밀육종 기술 도입을 위해 식물 탈분화 및 재분화 기술이 급속도로 발전하고 있고, 동시에 미세 번식

(micro-propagation)을 통한 대량의 개체 생성 또는 식물 캘러스 배양을 통한 의약품, 유용화합물, 유용대사산물 등의 대량생산 필요성이 커지고 있음.

☞ 유전자 가위 기술의 발전과 함께 작물 정밀육종 수요가 꾸준히 증가하고 있고, 이에 따라 게놈에디팅이 된 세포를 식물 조직 및 개체로 재분화 시킬 수 있는 기술이 필수적으로 요구됨.

☞ 캘러스 배양은 효율적인 세포 분열과 대사체 생산이 동시에 가능하여 다양한 식물 유래 유용물질(의약품, 식품, 항료 등)의 대량생산 방법으로 활용되고 있음.

☞ 기후 변화 등으로 인해 멸종 위기에 처한 희귀/중요 식물종에 유전자원에 대한 장기 보관 및 보존을 위해 기내 배양 및 번식 기술이 적용되고 있음.

※ 출처: Nat. Protoc. 2018; Nat. Plants. 2021 김현욱 교수(세종대) 검토(2021.09.23.)

...................(계속)

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