국내 교수, 쌍둥이 정자 형성 매커니즘 규명

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국내 교수, 쌍둥이 정자 형성 매커니즘 규명

최종수정 2008.10.23 06:20 기사입력 2008.10.23 03:00

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국내 대학교수가 영국과 공동연구를 진행, 중복수정을 위한 쌍둥이 정자 형성에 관한 결정적인 매커니즘을 규명했다.

포스텍 남홍길(50) 교수는 영국과 국제공동연구를 진행, 이같은 연구성과를 얻어냈다.

중복수정은 고등 종자식물 진화의 핵심 열쇠로 중복수정의 과정에 대해서는 잘 알려져 왔으나 그 매커니즘은 규명된 바가 없었다. 남 교수의 연구 성과는 속씨 식물의 성공적 진화의 핵심이자 지금까지 식물학계에서 풀리지 않는 숙제로 남아있던 중복 수정의 생체 기작인 '생식세포와 영양세포의 차별적 분열을 통한 쌍둥이 정자 형성'을 밝혀내 과학 지식 수준을 한 차원 끌어올렸다는 평가를 받고 있다.

또한 이번 연구 성과는 식량의 주요 공급원인 속씨 식물 종자의 발달 과정에 대한 이해를 제공, 생산량과 생산 방법 개선을 위한 중요한 단서를 제공하게 됐다.

중복수정은 종자식물 중 속씨식물이 택하는 독특한 유성생식과정으로 인간을 포함한 동물의 경우 정자는 생식세포 감수분열로 만들어지며 각 정자는 단독으로 수정에 참여, 자손을 만든다.

속씨식물은 감수분열로 만들어진 정자를 복제해 쌍둥이 정자를 만들고 중복 수정을 해 다음 세대 식물이 되는 배와 이 배에 영양을 공급하는 배젖을 만든다. 이 배젖은 인간을 포함한 많은 동물이 생존하게 한 영양분을 제공하는 핵심 역할을 한다. 이것이 속씨식물의 진화적 성공의 열쇠 중 하나인 중복 수정이다.

남 교수팀은 종자식물의 생식 세포 속 단백질 분해 복합체인 SCFFBL17가 쌍둥이 정자를 만드는 세포분열 활성화의 생체 스위치로 작용한다는 사실을 밝혀냈다. 또한 연구팀은 애기장대의 돌연변이 연구 중 웅성 불임, 즉 정자를 제대로 만들지 못하는 돌연변이도 찾았다.

이번 연구 성과는 23일 세계적인 과학전문지 네이처지에 게재됐다. 한편 남 교수는 이번 연구 성과로 세계 3대 대표 과학저널인 사이언스, 네이처, 셀지에 성과를 모두 발표해 이른바 '그랜드 슬램'을 달성하게 됐다.