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식물의 항바이러스 핵심 단백질 발견
  • 등록일2020.10.14
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중국과학기술대학교 Zhao-Zhong(趙忠) 연구팀은 바이러스가 식물 세포를 "납치"하지 못하게끔 하는 핵심 단백질 WUSCHEL(WUS)을 발견함과 아울러, 식물 줄기세포의 광역 항바이러스 메커니즘을 밝힘으로써 농작물의 항바이러스 및 전 세계의 안정적인 식량 생산 등을 위한 새로운 길을 열었다. 해당 성과는 "Science"에 게재되었다.
바이러스는 진균 다음으로 농업 생산에 피해를 주는 두 번째로 큰 병해이다. 예를 들어, 벼멸구가 전파하는 바이러스는 논벼의 줄무늬병과 흑색줄무늬왜소병을 유발하여 감산이나 무수확을 초래할 수 있다.
현재 알려진 식물 바이러스는 1,000여 종에 달하지만 기존의 항바이러스 방법은 소수의 바이러스에 한해서만 효과가 있다. 게다가 바이러스가 진화함에 따라 식물의 내성이 감쇠되고 있다. "줄기끝 해독"은 보기 드문 효과적인 생물학적 기법이지만 심층 과학적 메커니즘이 밝혀지지 않았다.
연구팀은 "줄기끝 해독"에서 영감을 받아 발생생물학 및 식물바이러스학에 대한 8년간의 학제 간 연구 끝에 식물 줄기세포에서 핵심 항바이러스 단백질 WUS를 발견했다.
바이러스는 매우 간단한 생명체로 건강한 세포에 침입한 후, 세포 내의 생명시스템을 "납치"하여 자신을 위한 단백질과 다양한 에너지물질을 공급받는다. 연구팀은 WUS 단백질이 식물 줄기세포의 단백질 합성 시스템을 억제하여 침입한 바이러스가 단백질을 합성할 수 없게끔 함으로써 번식과 확산이 불가능함을 발견했다.
또한, WUS 단백질은 기타 종류 세포의 항바이러스 "무기"가 되어 다양한 바이러스 감염을 억제할 수 있으며 광역성을 구비하여 다양한 식물의 병해를 효과적으로 방지할 수 있다.
연구팀은 해당 연구 성과를 신품종 육종에 응용하여 단백질 인공 진화기술 기반 높은 항바이러스성을 보유한 단백질을 선별함으로써 광역 항바이러스 농작물 신품종을 육성할 계획이다. 또한 다양한 식량 재배, 기름 작물, 약용 작물 등에 응용하여 대부분 농작물의 바이러스 침해를 방지하는 것을 목표로 하고 있다.

정보출처 : http://www.cas.cn/cm/202010/t20201012_4762535.shtml