가뭄이나 병충해 스스로 이겨내는 벼 재배 가능 이인석 교수팀, 미국국립과학원회보 게재 세계 4대 식량작물인 벼의 유전자 소셜 네트워크가 이인석 교수(생명공학) 연구팀의 주도로 규명됐다. 벼처럼 경제적 가치가 큰 작물 가운데 유전자의 관계도가 드러난 것은 이번이 처음이다. 이인석 교수가 주도하고 로날드 교수(미국 캘리포니아대, Ronald), 마콧 교수(미국 텍사스주립대, Marcotte), 서영수 교수(부산대)가 참여한 이번 연구 결과는 세계적으로 권위 있는 과학전문지인 ‘미국 국립과학원회보(PNAS)’(IF=9.771) 온라인 판에 10월 31일 게재됐다. 이인석 교수 연구팀은 세계 식량의 26%를 차지하는 벼의 유전자들 간의 기능적 상관관계를 지도화한 유전자 네트워크를 규명하는데 성공했다. 벼 유전자의 절반가량인 2만개 유전자가 서로 어떤 영향 관계에 있는지 규명해 ‘벼 유전자 네트워크’를 완성한 것이다. 유전자는 생물체의 기능을 담당하는 단백질의 고유정보를 포함하고 있는데, 사람은 대략 2만여 개, 식물은 3~5만개이다. 만일 유전자들 간의 기능적인 상관관계를 밝혀 지도화한다면, 우리는 이것을 유전자들의 소셜네트워크라고 할 수 있다. 즉, 이 유전자 네트워크를 이용하면 새로운 유전자의 기능을 예측할 수 있다. 또한 연구팀은 이 네트워크를 이용해 겨우 5개의 후보 유전자들만을 테스트하여, 병충해의 저항성을 증진하는데 핵심적인 3개의 록스(rox) 유전자를 발굴해내는 데에도 성공했다. 이는 기존의 무작위탐색 기반의 유전학적 연구법에 비해 새로운 유전자의 기능을 최소 수십 배 이상 효율적으로 발굴할 수 있는 방법이다. 향후 경제적으로 중요한 작물의 형질을 조절하는 유전자들을 효과적으로 발굴하는데 크게 기여할 것으로 기대된다. 이인석 교수는 “이번 연구는 아시아 최대 작물인 벼의 유전자 소셜 네트워크를 완성하여, 이것을 통해 가뭄이나 병충해 같은 유해환경에 저항하는 유전자를 발굴하고, 형질 전환 작물을 개발할 수 있는 가능성을 증명한 성공사례”라고 설명하고 “이러한 유전자네트워크는 향후 농업과 바이오 에너지 연구 등에 획기적인 발전을 가져올 것으로 기대한다”고 밝혔다.