왼쪽부터 충남대 생명정보융합학과 김준 교수와 임지선 박사후연구원. /충남대

[더팩트ㅣ대전=이영호 기자] 충남대학교는 생명정보융합학과 김준 교수 연구팀이 게놈 프로젝트를 활용해 북극 식물의 유전체 지도를 밝혀내 다학제 분야 세계 최고 수준의 학술지 ‘Scientific Data’ (IF: 5.8, 상위 12% 저널) 온라인판에 지난 18일 게재됐다 24일 밝혔다.

이번 연구 결과는 김준 교수와 임지선 박사후연구원이 제1저자로, 극지연구소 이유경 책임연구원팀(교신저자)과 공동 연구를 통해 진행됐다.

북극은 지구상에서 기후 위기로 인한 영향을 가장 심각하게 받고 있는 지역 중 한 곳이다.

최근 빙하가 녹는 등 북극의 서식지 특성은 실시간으로 급변하고 있으며 이에 따라 새로운 환경에 적응하고 진화하는 북극 생물이 많다.

이러한 생물의 진화는 유전체 수준의 연구를 통해 추적할 수 있으며 이러한 연구를 위해 북극 생물에 대한 유전체 지도 확보가 시급한 실정이다.

연구진은 북극 다산 과학기지가 위치한 그린란드 스발바르 제도 내 대표 식물종을 확보하고 이 가운데 13종의 유전체를 분석하는 성과를 달성했다.

북극황새풀, 스발바르양귀비, 북극이끼장구채, 씨범꼬리, 나도수영, 자주범의귀, 그린란드고추냉이, 북극콩버들, 북극담자리꽃나무, 북극종꽃나무, 북방꽃고비, 북극풍선장구채, 난장이자작의 유전체 분석을 통해 총 8종의 유전체 크기를 추정하고 텔로미어 진화를 밝혀냈다.

연구진은 이 가운데 북극 지역에 비타민 C를 공급하는 등 생태계에서 중요한 역할을 담당하는 나도수영과 그린란드고추냉이에 집중, 현대판 게놈 프로젝트를 수행을 통해 유전체 지도를 최초로 확보하는 데 성공했다.

이를 통해 약 6억 염기쌍에 달하는 나도수영의 유전체 지도와 약 2억 5000만 염기쌍에 달하는 그린란드고추냉이의 유전체 지도를 확보하는 데 성공했다.

이는 30억 염기쌍인 사람의 유전체 지도에 비해 약 5분의 1, 12분의 1에 해당하는 수준이다. 유전자는 각각 4만 개와 3만 개 정도를 지니고 있는 것으로 밝혀졌다.

이러한 극지 식물의 유전체 정보와 고품질 유전체 지도는 향후 북극 생물 다양성을 이해하는 중요한 단초가 될 것으로 기대되고 있다.

나아가 급변하는 기후변화에 대응해 변화하는 생물의 진화를 이해하고 그 적응 방식을 들여다볼 수 있는 중요 연구 자원으로 평가되고 있다.

이번 연구는 극지연구소와 과학기술정보통신부의 지원을 받아 수행됐다.

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