농촌진흥청(청장 정황근)은 벼에서 저장단백질을 생성하는 유전자발현을 억제해 벼 종자의 저장단백질 기능을 분석하는데 성공했다고 밝혔다.
벼 종자에는 글루텔린, 프롤라민, 글로불린 등의 저장단백질이 6%~8% 정도 들어있으며, 종자 발아를 위한 질소 공급원 및 사람이 섭취했을 때는 단백질 공급원으로 쓰인다.
이번 연구에서는 ‘RNA 간섭(RNAi)’ 기술을 이용해 벼의 주요 저장단백질인 글루텔린·프롤라민·글로불린을 만드는 유전자의 발현을 억제해 벼 종자의 저장단백질 함량을 낮췄다.
그 결과, 저장단백질이 쌓이는 세포 소기관 및 단백체(protein body)의 구조가 작아지는 것을 확인했다.
또 전분 함량도 감소됐으며, 벼 종자의 싹 트는 시기도 늦어지는 것으로 나타났다.
저장단백질 함량이 낮은 벼를 개발하면 단백질 섭취를 줄여야 하는 환자나 저장단백질에 알레르기가 있는 사람들이 유용하게 사용할 수 있다.
또 저장단백질이 줄어든 벼를 대상으로 단백질 생합성 시스템을 이용해 다른 단백질을 채울 경우 고부가의 의료용 단백질을 생산할 수 있다.
이번 연구결과는 국제적으로 저명한 온라인 학술지인 ‘프론티어즈 인 플랜트 사이언스(Frontiers in Plant Science)’에 지난 10월 논문으로 게재됐다.
농촌진흥청 생물소재공학과 이종렬 농업연구사는 “이번 연구결과는 앞으로 단백질 섭취가 제한된 환자를 위한 벼 품종 육성이나, 고부가 의료용 단백질 생산을 위한 벼 품종을 육성하는데 기여할 수 있을 것으로 기대한다.”라고 말했다.
