극지연구소가 북극 식물 13종의 유전체 분석에 성공했다고 밝혔습니다.
극지연구소 이유경 박사 연구팀과 충남대학교 김준 교수팀은 북극 다산과학기지가 위치한 스발바르 제도에서 채집한 대표 식물들을 대상으로 유전체 분석을 진행했는데요.
북극은 지구에서 기후변화의 영향을 가장 심하게 받는 곳 중 하나로, 빙하가 녹는 등 서식지 특성이 급변하면서 새로운 환경에 적응하고 진화하는 북극 생물이 많습니다. 이러한 생물의 진화는 유전체 수준의 연구를 통해 추적할 수 있으며, 이 과정에서 북극 생물의 유전체 지도 확보가 필수적입니다.
연구팀이 분석한 식물종은 북극황새풀, 스발바르양귀비, 북극이끼장구채, 씨범꼬리, 나도수영, 자주범의귀, 그린란드고추냉이, 북극콩버들, 북극담자리꽃나무, 북극종꽃나무, 북방꽃고비, 북극풍선장구채, 난장이자작 13종이며, 이 중 8종의 유전체 크기를 추정하고 텔로미어 진화를 밝혀냈습니다.
연구진은 이 중 나도수영과 그린란드고추냉이에 집중, 현대판 게놈 프로젝트를 수행해 유전체 지도를 최초로 확보하는 데 성공했습니다. 이 두 식물 종은 북극 원주민에게 비타민 C를 공급하는 식재료로 중요한 역할을 담당하는데요.
분석결과, 염기쌍은 나도수영이 약 6억 개, 그린란드고추냉이가 약 2.5억 개였는데, 이는 30억 개인 사람의 유전체 지도와 비교하면 각각 5분의 1, 12분의 1 수준입니다.
연구팀에 따르면, 극지 식물의 유전체 정보와 고품질 유전체 지도는 향후 북극 생물의 다양성을 이해하는 데 중요한 실마리가 될 것이며, 급변하는 기후변화에 대응해 변화하는 생물의 진화와 적응 방식 연구에도 활용도가 높을 것으로 기대됩니다.
교신저자인 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 기여하기 바란다“고 말했습니다.
연구 결과는 다학제 분야 학술지 '사이언티픽 데이터(Scientific Data)' 온라인판에 게재됐습니다.
논문명: Whole-genome sequencing of 13 Arctic plants and draft genomes of Oxyria digyna and Cochlearia groenlandica
