나무 중에는 나이가 수백 살이나 되는 것이 흔하며 심지어 몇 천 년씩 사는 것도 있지만 100년 이상 사는 동물은 매우 희귀하다.

식물의 뿌리에 있는 특정 줄기세포는 DNA 손상에 동물보다 덜 민감하며 파손된 세포 재생을 극대화하기 때문에 동물보다 오래 사는 것으로 보인다고 사이언스 데일리가 28일 최신 연구를 인용 보도했다.

동물과 식물의 줄기세포는 지속적으로 새 세포를 생성시켜 성장과 발달에 필수적인 역할을 하지만 줄기세포들이 어떻게 분자를 조절하는지에 관해서는 아직 알려지지 않은 것이 많다.

벨기에 플랑드르생명공학연구소(VIB)와 겐트대학 과학자들은 식물 뿌리에 들어있는 줄기세포 연구 결과 특이한 메커니즘이 존재한다는 사실을 발견했다고 사이언스지에 발표했다.

식물의 성장과 발달은 지속적인 새 세포 생성에 의존하며 식물의 성장축에 분포돼 있는 작은 규모의 특수세포, 즉 줄기세포 집단이 그 원동력이 된다.

줄기세포는 매우 높은 빈도로 분열하는데 원래의 모세포는 딸세포가 특정 분화 기능을 획득하는 동안에도 활동을 계속하는 특성을 갖고 있다.

식물의 뿌리에는 이런 줄기세포 외에도 줄기세포보다 3~10배 느린 속도로 분열하는 분열조직세포가 들어 있다. 분열조직세포들은 주변의 줄기세포 활동을 조절하고 필요할 경우 줄기세포를 대체할 수도 있다.

지난 수십년간 전세계 과학자들은 줄기세포와 분열조직세포의 활동을 연구해 왔으나 느리게 분열하는 세포와 활발하게 분열하는 세포가 어떻게 이처럼 밀접하게 공존할 수 있는지, 또 이런 조용한 분열조직세포의 특성을 유발하는 메커니즘이 무엇인지 밝혀내지 못했다.

벨기에 과학자들은 그러나 이번 연구를 통해 줄기세포의 조절과 활동 과정에서 중요한 역할을 하는 새로운 분자 네트워크를 발견했다.

이들은 ‘ERF115 전사(轉寫)인자’라는 새로운 단백질을 발견했고 분열조직세포들이 이 단백질의 활동 억제 때문에 잘 분열하지 않는다는 사실을 입증했다.

분열조직세포들이 주변의 손상된 줄기세포를 대체하기 위해 분열해야 할 필요가 있을 때는 ERF115가 활성화하고 활성화된 ERF115가 식물 호르몬 파이토설포카인의 생성을 자극하며 그 결과 분열조직세포의 분열이 활성화된다는 것이다.

따라서 ERF115-파이토설포카인 네트워크는 줄기세포의 활동을 저해하는 스트레스 상황에서 백업 시스템으로 활동하는 것으로 밝혀졌다.