▲김현욱 교수, 제1 저자 박믿음 대학원생
바이오산업자원공학과 김현욱 교수팀의 연구 논문이 국제 학술지 Plant & Cell Physiology의 2024년 9월호 표지 논문으로 선정됐다.
Plant & Cell Physiology는 생명공학 및 식물 과학 분야의 저명한 학술지로, 식물 분야 상위 17.9%의 높은 영향력을 가졌다.
이번 연구는 들깨 기름에 건강기능성 오메가3 지방산인 알파 리놀렌산 함량이 60%로 높은 이유를 분자 수준에서 규명했다.
김현욱 교수팀은 들깨에 감마선을 처리하여 돌연변이를 선발하는 과정에서 오메가3 지방산 함량이 낮아진 계통들을 발견했다. 그 과정에서 현재 지배종인 들깨가 4배체로 오메가3 지방산을 합성하는 다중불포화지방산 합성 유전자인 FAD3가 유전체에 두 개 존재함을 확인했다. 또한, 유전자 교정 기술인 크리스퍼-캐스9(CRISPR/Cas9)을 활용하여 두 개의 FAD3 유전자의 기능을 없앰으로써 오메가3 지방산이 없는 들깨 계통을 개발하는 데 성공했다.
연구 결과,는 현재 재배 중인 4배체 들깨가 오랜 시간 전 야생 2배체 들깨(P. citriodora) 간의 교배를 통해 형성된 것으로 밝혀졌다. 더불어 2배체 들깨는 FAD3 유전자가 하나만 존재해 오메가3 지방산 함량이 낮았으나, 들깨가 4배체로 진화하는 과정에서 FAD3 유전자가 두 개로 증가하면서 오메가3 지방산 함량이 높아졌음을 확인할 수 있었다.
김현욱 교수는 “본 논문의 제1 저자인 박믿음 학생(바이오산업자원공학과 박사과정·20)과 들깨 형질전환에 도움을 주신 동아대 허재복 교수께 깊은 감사를 드린다. 앞으로도 식물 지방산 분야에서 새로운 연구를 지속적으로 이어 나가고 싶다”고 말했다.
취재/ 홍가연 홍보기자(gyhong1211@naver.com)