초록 ▼

□ 연구개요
최근 엽록체 발달에 관여하는 유전자들이 지속적으로 발굴되어왔고, 이를 활용함으로써 엽록체 발달 조절을 통해 광합성 효율 및 식물 생산성을 증대시킬 수 있을 것이라는 가능성이 제시되었다. 즉 광합성 반응에 관여하는 개별 유전자의 발현 및 활성 조절을 넘어서, 광합성 반응 공장인 엽록체의 발달을 조절함으로써 광합성 효율과 식물 생산성을 증대시키려는 접근이다. 이와 관련한 대표적인 유전자들이 PAP 유전자들이다. PAP 유전자들의 돌연변이 식물체에서 관찰되는 심각한 엽록체 발달 저해 현상이 이를 증명하고 있다. 이 연구

□ 연구개요
최근 엽록체 발달에 관여하는 유전자들이 지속적으로 발굴되어왔고, 이를 활용함으로써 엽록체 발달 조절을 통해 광합성 효율 및 식물 생산성을 증대시킬 수 있을 것이라는 가능성이 제시되었다. 즉 광합성 반응에 관여하는 개별 유전자의 발현 및 활성 조절을 넘어서, 광합성 반응 공장인 엽록체의 발달을 조절함으로써 광합성 효율과 식물 생산성을 증대시키려는 접근이다. 이와 관련한 대표적인 유전자들이 PAP 유전자들이다. PAP 유전자들의 돌연변이 식물체에서 관찰되는 심각한 엽록체 발달 저해 현상이 이를 증명하고 있다. 이 연구에서는 엽록체 발달 및 엽록체 유전자 전사 조절의 중요 인자로서 주목받고 있는 PAP3의 발현 특성, 상호작용 및 기능을 분자생물학적 방법을 통해 규명하고, 활용성도 함께 분석하고자 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
엽록체 발달 및 광합성에 필요한 유전자 정보는 엽록체 유전체에 보존되어 있다. 하지만 이들 유전자 발현조절에는 핵 유전체에서 발현된 단백질들이 관여하고 있다. 대표적 유전자들이 엽록체 RNA polymerase 결합단백질들 (PAPs) 이다. 애기장대의 경우 12개의 PAP 유전자들이 발견되었으며, 이들 PAP 유전자들 각각의 고유 기능을 밝히기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 애기장대를 활용하여 PAP3 유전자의 엽록체 발달조절상의 기능을 규명하였고, 작동원리도 함께 밝혀냈다. 더 나아가 벼에서도 이 유전자가 엽록체 발달에 매우 중요한 기능을 수행함을 밝혀냈다. 상기 연구결과는 PAP3가 엽록체 발달을 결정하는 중요한 유전자 이며, 우수 작물 품종 개발에 있어 높은 활용도 갖는다는 사실을 제시한다.

□ 연구개발결과의 중요성
식물의 탄소 동화작용은 태양의 빛 에너지를 화학 에너지로 전환시키는 생명반응으로, 그 중요성을 바탕으로 이와 관련한 연구가 활발히 진행되어왔다. 엽록체는 광합성 반응을 수행하는 식물 세포내 소기관이다. 엽록체 발달은 광합성 효율과 작물 생산량에 직접적으로 연관되어 있을 뿐만 아니라 잎 형태, 노화 그리고 스트레스 저항성 등 식물 발달 및 생리작용 전반에 걸쳐 폭넓은 영향을 미친다. 따라서 엽록체 발달을 이해하고 이를 활용할 수 있다면, 우리는 식물자원을 다양한 목적에 맞게 개조/활용할 수 있을 것이다. 이를 위해서는 엽록체 발달에 관여하는 분자유전학적 원리 규명이 매우 중요하며, 상기 연정을 통해 발굴한 PAP3 유전자의 기능과 발현특성 규명연구 결과는 그 중요성을 가지고 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 가. 연구의 필요성 ... 3
• 나. 연구의 목표 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 가. 연차별 연구수행 내용 ... 4
• 나. 연구결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 14
• 끝페이지 ... 15