건국대학교 글로벌식물스트레스연구센터 윤대진 교수 연구팀이 식물이 가뭄을 견디는 과정에서 핵심적인 역할을 하는 전사조절인자(transcription factor)의 활성화 메커니즘을 새롭게 규명했다. 이번 연구 결과는 식물 과학 및 농업 분야에서 권위 있는 국제 학술지 New Phytologist (IF=8.3)에 1월 31일 온라인 게재됐다.

이번 연구에는 윤대진 교수(교신저자, 건국대 의생명공학과), 샤자린 박사(제1저자, 건국대 글로벌식물스트레스연구센터), 알리 악타 박사(공동 제1저자, 건국대 글로벌식물스트레스연구센터) 등이 참여했다. 연구팀은 식물이 가뭄에 노출됐을 때 가뭄 저항성 유전자의 발현을 조절하는 단백질의 생성과 소멸 과정을 분자 수준에서 분석했다.

식물은 스스로 이동할 수 없지만 외부 환경 변화에 적응하는 능력을 갖추고 있다. 가뭄과 같은 건조한 환경에서는 ABA(압시스산, Abscisic Acid)라는 스트레스 호르몬을 생성하며, 이 호르몬은 신호를 전달해 기공을 닫고 수분 증발을 막는 방식으로 생존을 돕는다.

이 과정에서 생체 방어 유전자의 발현을 조절하는 전사조절인자가 중요한 역할을 하지만, 그 생성 및 분해 메커니즘은 명확히 밝혀지지 않았다. 그러나 윤 교수팀은 이번 연구를 통해 식물이 환경 변화에 대응하는 과정에서 전사조절인자의 생성과 조절 메커니즘을 규명했다. 이를 통해 가뭄 저항성 식물 개발의 기반을 마련했다는 점에서 의미가 크다.

현재 전 세계 육지의 40% 이상이 사막화되고 있으며, 이는 식량 생산 감소와 환경 문제를 초래하여 인류 생존에도 영향을 미치는 중요한 이슈로 부각되고 있다. 이에 따라 건조한 환경에서도 생존할 수 있는 작물을 개발하려는 연구가 활발히 진행되고 있다.

이번 연구는 단순한 학문적 성과를 넘어 기후변화로 인한 농업 문제 해결에 실질적으로 기여할 것으로 기대된다. 연구팀은 “이번 연구 결과가 가뭄 저항성이 높은 작물 개발의 초석이 될 것이며, 기후변화 시대에 식량 문제 해결에 도움이 되길 바란다”고 밝혔다.

한편, 건국대학교 글로벌식물스트레스연구센터는 2024년 과학기술정보통신부의 선도연구센터사업(SRC)에 선정되어 7년간 총 112억 원의 연구비를 지원받는다.

연구센터는 기후변화 대응을 위한 식물의 환경 스트레스 신호 전달 및 생체 방어 기작을 집중적으로 연구할 예정이며, 이를 통해 미래 식량 및 환경 문제 해결에 앞장설 계획이다.