농촌진흥청(이하 농진청)은 세계 최초로 도라지 표준유전체를 해독하고 도라지 사포닌 생산에 관여하는 유전자들을 발견했다고 1일 밝혔다.
도라지 유전체 정보를 활용하면 유용 유전자를 활용한 사포닌이 증가된 맞춤형 종자를 개발하거나, 도라지와 더덕을 판별하는 분자마커를 개발해 수입산과 국내산을 판별하는 데도 활용할 수 있다.
표준유전체는 특정 생물종을 대표할 수 있는 표준이 되는 유전체 정보를 말한다. 농식품부·농진청·과기부 등 7개 부·청은 2014년부터 2021년까지 진행되는 ‘포스트게놈 다부처 유전체사업’을 통해 생명체가 가진 유전자의 종류와 개수·구조·기능 등을 밝히는 연구를 진행 중이다.
농진청은 8년간 농작물·가축·곤충 등 한국 고유자원 40작목의 유전체 해독을 담당하고 있으며, 이를 통해 확보한 우수한 유전자를 종자개발 등에 활용하고 있다.
토종 품종 유전체 해독을 다른 나라가 먼저 할 경우 신품종을 개발할 때 로열티를 지불해야 할 수도 있어 유전자원 주권확보 차원에서도 연구가 필요하다.
농진청은 한국에서 가장 많이 재배되는 도라지 품종인 장백도라지를 선정, 유전체 680Mb를 해독하고 유전자 4만18개를 발굴했다.
이를 통해 도라지의 주요 약리물질인 사포닌의 대사경로를 분석해 기관지 보호 효과가 뛰어난 ‘베타아미린’에 관여하는 24개 유전자를 새롭게 밝혔다. 또 도라지와 인삼이 다른 종류의 사포닌을 생산하며, 여기에 4개의 유전자가 관여하는 것도 밝혀냈다.
농진청은 도라지에서 해독된 유전체 정보를 이용해 더덕과 도라지를 구별하는 분자마커를 개발하고 특허출원과 기술이전을 진행했다. 농업생명공학정보센터(NABIC)에 해독된 도라지 유전체 정보를 공개해 일반연구자와 종자기업·산업체 등에서 쉽게 활용할 수 있도록 했다.
윤종철 농진청 농업생명자원부 부장은 "유전체 정보는 생명체의 표준설계도로 생명산업의 기반이 되는 중요한 원천 지식재산권"이라며 "이번 연구 결과를 바탕으로 도라지 사포닌 함량이 높은 종자개발과 유용물질의 대량생산 등에 활용할 계획"이라고 말했다.
한편 농진청은 포스트게놈 다부처 유전체사업 2단계사업으로 오미자·참깨·차·복령·율무 등의 유전체 해독 연구를 진행중이다.
June 30, 2020 at 11:45PM
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목에 좋은 도라지... 국내 연구진, 기관지 보호 사포닌 합성 유전자 발견 - 조선비즈
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