극지연구소는 극지방 빙하 표면에 서식하는 미세조류 유전자를 활용해 추위에 강한 식물을 만드는 실험에 성공했다고 18일 밝혔다. 

빙하에 사는 빙설미세조류 ‘클로로모나스(Chloromonas)’는 얼음 결정의 형성과 성장을 막는 얼음결합 단백질을 다수 보유하고 있는 것으로 알려졌다. 얼음 결정은 자라면서 세포를 손상시키기 때문에 생물의 생존을 위협한다. 

연구팀은 클로로모나스를 분석해 일정 온도 이하에서만 작동하는 29개의 유전자를 찾아냈다. 이중 얼음결합 단백질 유전자 ‘CmlBP1’을 코딩하는 얼음결합 단백질은 얼음 결정 성장억제 효과가 일반 단백질에 비해 5배 이상 높다는 사실에 주목했다. 

연구팀은 유전연구에 많이 쓰이는 식물 ‘애기장대’에 얼음결합 단백질 유전자를 넣고 관찰했다. 그 결과 저온에 적응하는 별도 과정 없이 냉해에 강한 효능을 보였다. 빙설미세조류의 얼음결합 단백질이 식물의 형질 개선에 활용될 수 있음을 입증한 것이다. 

연구팀은 “극한 환경에 서식하는 생명체의 생존전략, 얼음결합 단백질의 구조적 특징과 기능이 규명된 만큼 향후 줄기세포, 수정란의 장기 보관이나 농작물 냉해 피해 예방 등에 활용될 것으로 기대된다”고 말했다.