바이오인

유전자네트워크를 이용한 벼의 병충해저항성의 유전학연구 

Genetic dissection of the biotic stress response using a genome-scale gene network for rice.

이인석 : 연세대학교 생명공학과 조교수 

연구배경
 
지난 수십 년 동안 축적된 분자생물학적 연구 결과들은 유전자가 독립적으로 기능을 가지는 존재가 더 이상 아니며 여러 유전자들이 조합을 이루어 기능체를 이루고 이러한 기능체는 세포나 생물체의 시간적 공간적 상황에 따라 매우 유연하게 변화한다는 것을 알게 되었다. 이에 새로운 학문의 줄기인 시스템생물학이 태동하게 되었으며 이제는 이러한 기능체 그리고 이를 구성하는 개개의 유전자들간의 상호관계를 보다 효과적으로 실험적 혹은 정보학적으로 발굴하여 생명체의 각 기능 더 나아가 형질의 유전적 구성을 분석하려는 학문적 시도들이 매우 활발하게 진행되고 있다(1). 이러한 연구법은 비교적 간단한 단세포 생물인 세균과 효모로부터 시작하여 현재는 훨씬 복잡한 다세포 생물체인 동물과 식물의 연구에도 적용되고 있다.

본 연구팀은 지난 여러 해 동안 단세포 미생물인 효모(2)를 시작으로 하여 다세포 동물모델인 선충(3), 식물모델인 애기장대(4), 그리고 생명공학의 궁극적인 연구 생명체인 인간(5)의 유전자들의 기능적 상관관계를 지도화한 유전자네트워크를 지속적으로 발표하여왔다. 이들 연구들을 통해 우리는 유전자네트워크가 현재 대량으로 생산되고 있는 오믹스 데이터를 통합하는 플랫폼으로서의 역할을 담당할 수 있고 이를 예측모델로 이용하여 훨씬 효과적으로 복잡한 동식물의 형질을 연구할 수 있다는 것을 다양한 실험적 검증과 함께 보여주었다. 이번에 새로 발표된 연구는 유사한 시스템생물학적 접근법이 미래 인류의 식량, 에너지, 환경문제를 해결하는데 매우 중요한 열쇠가 될 작물의 연구에도 효과적으로 적용될 수 있다는 것을 벼(6)의 유전자네트워크의 연구를 통해 보여주었다는데 그 의의가 있다고 할 수 있다.
 

......(계속)

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