| 내용 |
식물의 병원성 진균인 Fusarium graminearum 은 밀에서 푸사리움 이삭마름병, 그리고 옥수수에서 줄기 마름병의 원인이 된다. 수확의 손실도 가져올 뿐 아니라, 곡식에 deoxynivalenol (DON) 와 같은 물질을 포함하고 있어, 사람과 동물에 해를 가져다 주는 독소에 오염될 소지도 있다. 곡물류 작물에서 F. graminearum 에 대한 저항성을 부여할 수 있는 방법이 아직까지 없는 실정이다. 그렇기 때문에 F. graminearum 의 병원성에 대한 깊은 이해에 기초한 새로운 해결책이 필요한 시점이다. 지금까지 F. graminearum 의 밀의 이삭마름병에서의 기작에 대해 많은 연구가 있어 왔지만, 옥수수에서 줄기 마름병에 있어서 F. graminearum 이 어떤 역할을 하는지에 대해서는 거의 알려진 바가 없다. 최근 중국과학원 산하의 상해 생물과학 연구소의 식물생리 및 생태연구소의 Tang Weihua박사가 이끄는 연구팀은, 미국 텍사스 주립대학 샌안토니오분교의 Wang Yufeng박사와의 공동 연구를 통해서, F. graminearum 이 침투하는 과정을 세포 수준에서 밝혀내었다. 그들은 줄기마름병의 진행에서 이 진균이 초기에는 세포 사이의 성장을 보이다가 나중 단계에서는 세포내 성장으로 전환한다는 것을 발견하였다. 레이저를 이용한 미세 절단기술과 전사체 분석을 통해서 단계별로 특이적인 진균의 감염 기제가 있음을 밝혔고 균을 접종한 후 6일 동안 단계적으로 감염 전략이 진행됨을 밝혔다. 이러한 결과들은 F. graminearum 이 숙주의 미세 환경의 조건에 따라 자신의 감염 무기들을 잘 선정하기도 하고 (예를 들면 세포 벽 분해 효소의 양이나, 생산하는 2차 대사산물의 종류나 시기를 조절하는 것과 같은), 필요하면 스스로의 방어와 생존 전략을 실행하기도 한다 (해독 기제나 인제한 조건 및 철 제한 조건등과 같은). 가장 중요한 것은 전체적인 분석과 실험적 검증을 통해서, F. graminearum 이 막의 지질들을 재구성하여 세포간 공간에서 질병의 진행 상황에서 인의 제한을 극복한다는 것을 보여주었다는 것이다. 이는 독창적인 적응 전략으로서 농업과 경제면에서 매우 중요한 F. graminearum 의 숙주 내부에서의 지속적인 안정성을 유지해 주는 것이다. 이 연구를 통해서 옥수수 줄기의 세포간 공간은 인의 제한을 받으며 세포 간 성장 공간이 F. graminearum 에게 매우 중요하며 옥수수에서 줄기마름병을 초래한다는 것을 또한 보여주었다. 이 연구는 ldquo;옥수수 줄기 마름병의 진행에서 F. graminearum 의 세포적 추적과 유전자 발현 양상을 통해 숙주의 연속체에서의 인의 제한을 극복하기 위한 전략을 밝혀내었다 rdquo;라는 제목으로 PLOS Pathogens 잡지에 2016년 3월 31에 발표되었다. * 후사리움(Fusarium graminearum)균 이 연구는 중국과학원 전략 우선 연구 과제와 자연과학기금으로 지원을 받았다. |
