극한 환경 이겨낸 북극 식물엔 어떤 유전체가…

[아이뉴스24 정종오 기자] 이유경 극지연구소 박사 연구팀과 김준 충남대 교수팀은 북극 다산과학기지가 위치한 스발바르 제도에서 채집한 대표 식물들을 대상으로 유전체 분석 결과를 내놓았다.

북극은 지구에서 기후변화의 영향을 가장 심하게 받는 곳 중 하나이다. 바다얼음(해빙)이 녹는 등 서식지 특성이 급변하면서 새로운 환경에 적응하고 진화하는 북극 생물이 많다. 이러한 생물의 진화는 유전체 수준의 연구를 통해 추적할 수 있으며, 이 과정에서 북극 생물의 유전체 지도 확보가 필수적이다.

연구팀이 분석한 식물종은 북극황새풀, 스발바르양귀비, 북극이끼장구채, 씨범꼬리, 나도수영, 자주범의귀, 그린란드고추냉이, 북극콩버들, 북극담자리꽃나무, 북극종꽃나무, 북방꽃고비, 북극풍선장구채, 난장이자작 13종이다. 이 중 8종의 유전체 크기를 추정하고 텔로미어 진화를 밝혀냈다.

연구팀은 이 중 나도수영과 그린란드고추냉이에 집중, 현대판 게놈 프로젝트를 수행해 유전체 지도를 최초로 확보하는 데 성공했다. 이 두 식물 종은 북극 원주민에게 비타민 C를 공급하는 식재료로 중요한 역할을 담당한다.

분석결과, 염기쌍은 나도수영이 약 6억 개, 그린란드고추냉이가 약 2억5000 개였다. 이는 30억 개인 사람의 유전체 지도와 비교하면 각각 5분의 1, 12분의 1 수준이다.

극지 식물의 유전체 정보와 고품질 유전체 지도는 앞으로 북극 생물의 다양성을 이해하는 데 중요한 실마리가 될 것으로 기대된다. 급변하는 기후변화에 대응해 변화하는 생물의 진화와 적응 방식 연구에도 활용도가 높을 것으로 보인다.

이유경 극지연구소 책임연구원은 “지구상에서 가장 빨리 더워지는 북극에서 툰드라 식물이 사라지기 전에 이들 식물이 극한 환경에 적응한 비밀을 찾아내고 이들을 보전하는 방법을 찾는 데 유전체 연구가 어느 정도 도움이 되기를 바란다“고 말했다.

연구 결과(논문명: Whole-genome sequencing of 13 Arctic plants and draft genomes of Oxyria digyna and Cochlearia groenlandica)는 다학제 분야 국제학술지 사이언티픽 데이터(Scientific Data) 온라인판에 실렸다.