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애기장대에서 생체시계 단백질을 통한 겨울 저온 인지 및 개화 유도 기작 연구
경진슬
경진슬 (서울대학교)
2022 BRIC 세미나 상반기  |  2022.03.15
춘화처리 반응은 장기간의 저온에 의해 식물체가 개화 능력을 획득하는 현상을 말한다. 모델 식물인 애기장대에서 이 과정은 VERNALIZATION INSENSITIVE 3 (VIN3) 라는 유전자에 의해 조절되는 것이 알려져 있다. 본 연구에서 VIN3 프로모터 상에 존재하는 춘화처리 반응 cis-element인 vernalization-responsive cis-element in VIN3 (VREVIN3)를 발굴하였다. VREVIN3는 G-box와 evenining element (EE)의 두 모티프로 구성되어 있으며, 각각의 모티프에 돌연변이를 유도한 경우 춘화처리에 의한 VIN3 발현과 이에 따른 개화 유도 현상이 사라지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 발굴한 VREVIN3의 EE 모티프 부분에 두 circadian rhythm 조절자인 CCA1과 LHY가 결합함을 밝혔다. CCA1과 LHY 유전자가 결손된 돌연변이체에서는 장기 저온에 의한 VIN3 발현 및 개화 유도 현상이 저해됨이 확인되었다. 이러한 저해 현상은 12℃ 정도의 약한 저온 환경에서 특히 강하게 관찰되었다. 이와 더불어, 장기 저온에 의해 CCA1과 LHY의 일주기 발현이 변화하고, 특히 저녁 시간대의 CCA1 발현이 증가됨을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 본 연구에서는 생체시계 유전자인 CCA1과 LHY에 의해 식물체가 장기 저온을 인지하고, VIN3의 발현을 유도함을 알 수 있었다.
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