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스트레스 내성 식물 호르몬인 앱시스산의 산업적 활용 전망
Future Prospects for Industrial Application of Abscisic acid, a Stress-resistant Phytohormone 원문보기

Korean chemical engineering research = 화학공학, v.58 no.4, 2020년, pp.514 - 523  

이정호 (상명대학교 생명공학과) ,  김승희 (상명대학교 생명공학과) ,  유하영 (상명대학교 생명공학과)

초록
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이동성이 없는 식물은 주위 환경에서 다양한 형태의 스트레스를 받게 되는데 이를 대응하기 위한 방어 기작으로 스트레스 저항성 단백질과 조절 단백질이 생성된다. 앱시스산은 이러한 신호전달 역할을 하는 호르몬 분자로 잘 알려져 있으며, 잎의 노화, 종자의 휴면 등 식물의 생리적 반응에도 관여한다. 특히 식물이 아닌 동물, 조류(algae) 등 다른 생물계에서도 다양한 기능을 수행하는 것으로 밝혀졌다. 본 총설에서는 앱시스산의 생합성 및 신호전달 과정 그리고 그 기능에 대하여 조사하였고, 농생명공학, 의생명공학, 산업생명공학을 포함한 다양한 생명공학분야에서 앱시스산을 활용한 작물량 증대, 질병 치료제 개발, 바이오에너지 생산 등 최신 응용 연구 및 산업적 활용에 대한 동향을 살펴보았다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Plants are exposed to various types of stresses in their surroundings, and stress-resistant and regulatory proteins are produced as defense mechanisms. Abscisic acid is well known for its important role in stress signals as a phytohormone and is also involved in the physiological reactions of plants...

주제어

#Abscisic acid   #Biotechnology   #Phytohormone   #Stress signals  

표/그림 (5)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 한편 바이오연료(biofuel) 공급원으로서 크게 주목받고 있는 미세조류의 배양에 앱시스산을 첨가한 경우 바이오디젤 생산에 적합한 지질의 함량이 증가 되었는데, 이는 산업생명공학 분야에서 앞으로의 응용 가능성을 기대할 수 있다. 본 총설에서는 앱시스산의 생합성 및 신호전달 과정을 소개하고 앱시스산의 주요 기능들을 바탕으로 각 생명공학 분야에서의 앱시스산 활용 전망을 제시하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
비생물적 스트레스에 대응하는 호르몬 분자로 잘 알려진 앱시스산은 어디서 처음 발견되었는가? 그 중 비생물적 스트레스에 대응하는 호르몬 분자로서 앱시스산이 잘 알려져 있다. 앱시스산은 1960년대에 목화 추출물에서 처음 발견되었으며, 잎 또는 꽃 등의 기관이 기부에서 떨어지는 탈리현상(abscission)을 가속하는 물질 중 두 번째로 분리되었기 때문에 ‘Abscisin II’라고 명명되었다[3]. 비슷한 시기에 자작나무의 일종인 베툴라푸베센스(betula pubescens)로부터 생장 억제 및 휴면(dormancy)을 유도하는 물질인 ‘dormin’이 발견되었으며[4], 이후 Cornforth 외(1966)에 의해 Abscisin II와 dormin이 같은 물질이라는 사실이 밝혀졌다[5].
이동성이 없는 식물이 받는 스트레스를 구분하라. 이동성이 없는 식물은 다양한 요인으로부터 스트레스를 받고 있으며, 그 요인들은 Fig. 1과 같이 크게 생물적 스트레스(biotic stresses)와 비생물적 스트레스(abiotic stresses)로 구분된다. 생물적 스트레스는 세균, 곰팡이, 기생충 등 다른 생물체에 의해 발생하는 스트레스이며, 비생물적 스트레스는 생물이 아닌 환경적인 요인에 의한 것이므로 환경 스트레스라고도 한다.
식물이 스트레스에 노출될 경우, 어떤 물질이 생성되는가? 식물이 스트레스에 노출될 경우 이를 저항하기 위해 스트레스 저항성 단백질(stress tolerance protein) 또는 조절 단백질(regulatory protein)이 생성되며, 이 과정에서 앱시스산(abscisic acid, ABA), 자스몬산(jasmonic acid), 살리실산(salicylic acid) 등과 같은 호르몬 분자들이 신호전달 역할을 한다. 그 중 비생물적 스트레스에 대응하는 호르몬 분자로서 앱시스산이 잘 알려져 있다.
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