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방사선 노출정도 식물로도 확인한다 목록

조회 : 941 | 2012-05-17

국내 자생식물인 애기장대를 이용해 방사선 누출과 농작물 오염 여부를 확인할 수 있는 방법이 개발됐다.

한국원자력연구원 첨단방사선연구소 김동섭 선임연구원 팀은 애기장대의 RNA 분석을 통해 식물의 감마선 노출 여부와 노출 정도를 측정하는 방법을 개발했다고 15일 밝혔다.

애기장대는 우리나라 들판에서 흔히 볼 수 있는 두해살이 쌍떡잎식물이다. 싹이 튼 뒤 다음 씨가 맺힐 때까지 한 세대 기간이 6주로 짧아 식물 연구에 많이 활용되고 있다.

연구진은 생장 단계에 있는 애기장대에 방사선의 일종인 감마선을 24시간 동안 10~4000그레이(Gy, 방사선 흡수선량의 단위) 노출시켰다. 이틀 뒤 애기장대에서 RNA를 추출해 유전자 발현을 분석한 결과, 아연집게단백질, 베타-글루코시다아제 등 주로 식물의 대사에 관여하는 특정 유전자 4종류의 발현정도가 감마선량에 노출된 정도에 비례하는 것으로 나타났다.

또 연구진은 감마선의 노출정도에 따른 유전자 발현정도를 알아보기 위해 오직 감마선에 노출될 때만 유전자가 발현하도록 형질전환을 시켰다. 형질전환 된 식물체를 방사선 노출이 의심되는 지역에 있는 일반 애기장대와 비교해 감마선의 노출 여부와 그 정도를 쉽게 확인할 수 있었다.

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감마선에 노출된 애기장대는 감마선의 세기에 비례해 생육이 저하되기 때문에 일차적으로 육안으로도 감마선 누출 여부를 확인할 수 있다. 가장 왼쪽이 감마선에 노출되지 않은 정상 애기장대다. 한국원자력연구원 첨단방사선연구소 제공
 
과거에도 방사선 지표식물로 활용되는 식물은 있었다. 대표적으로 자주달개비는 방사선에 노출되면 청색인 꽃이 염색체 변이로 인해 분홍색이나 무색으로 변한다. 그러나 자주달개비 중에서도 특정 품종만 방사선에 반응한다거나 노출여부를 알아보려면 해당 염색체를 일일이 조사해야하는 번거로움이 있었다.

연구원은 이번 기술을 애기장대와 동일한 유전자를 공유하는 벼에도 접목하고, 감마선 뿐 아니라 이온빔, 우주선 등 다양한 방사선에도 적용해 후속 연구를 수행할 계획이다.

김동섭 선임연구원은 “애기장대는 상대적으로 간단한 RNA 발현 분석을 통해 방사선 노출 정도를 판별할 수 있어 자주달개비를 대체하는 새로운 방사선 지표식물로 활용될 것”이라고 말했다.

김윤미 기자 ymkim@donga.com
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