| 초록 |
식물은 진화 과정에서 외부 환경에 적응하기 위하여 이미 특수한 외부 환경을 저항할 수 있는 완전한 조절 시스템을 가지고 있다. 하지만 논벼 스트레스 저항성에 관련된 유전자의 분자 진화 측면에 대한 연구는 아직 보고되지 않았다. 본 논문에서는 Plant Tolerance Gene Database 데이터베이스를 통하여 22개 논벼 스트레스 저항성 관련 유전자를 획득하였다. 비교 유전체학 및 생물정보학 방법을 이용하여 논벼 스트레스 저항성 관련 유전자의 진화 상태를 연구한 결과, 논벼 스트레스 저항성 관련 유전자는 하등 식물 중에는 비교적 보존적이었다. 식물의 끊임없는 진화 및 생존 환경의 변화와 더불어 해당 유전자 수량은 증가하였다. 유사한 저항성 기능을 갖는 유전자는 일반적으로 유사한 유전자 구조와 모티프(motif) 구조로 되어 있다. 논문은 HRDXK, DXXSXG, LLPR 및 GXGXXG(X가 아미노산을 대표함) 등 4개 보존적인 모티프의 존재를 발견하였다. GSK1, RAN2 스트레스 저항 유전자에서 GSK1의 독특한 P-rich motif, RAN2의 독특한 G-rich motif 및 E-rich motif 등 3개 독특한 모티프 구조를 발견하였다. 또한, 이러한 보존적인 모티프 구조는 유전자의 스트레스 저항 기능과 밀접하게 관련되는 것으로 추측하였다. 진화 속도 분석 결과, 식물의 스트레스 저항성 관련 유전자는 진화 과정에서 비교적 강한 정제 선택 작용을 받았지만, 50%의 스트레스 저항성 관련 유전자는 양성 선택(positive selection) 부위가 존재하였다. 이러한 양성 선택 부위의 존재는 유전자가 외부 환경 변화에 적응하는 데 중요한 물질적 기초를 마련하였다. |
