The Science Times

중국농업과학연구소 장유쥔 박사 연구진은 국제학술지 ‘셀(Cell)’ 3월호에 발표한 논문에서 “담배가루이는 식물에서 방출하는 방어물질을 분해하는 유전자를 가지고 있어 안전하게 식물을 먹을 수 있다”라고 밝혔다. 특히, 이 유전자가 식물에서 곤충으로 수평적 유전자 이동(Horizontal gene transfer)했다고 밝혔다. 연구진은 유독성의 페놀계 배당체를 중화시키는 ‘폐놀계 배당체 말로닐트랜스퍼라제’라는 효소에 주목했다. 특히, 페놀계 배당체를 변형하는 말로닐트랜스퍼라제의 유전자인 ‘BtPMaT1’을 확인했다.

비닐봉지나 플라스틱 재료로 많이 쓰이는 폴리에틸렌(PE). 최근 과학자들은 의류를 만드는 소재로 폴리에틸렌 섬유에 주목하고 있다. 수분 흡수와 증발력을 개선하면 우수한 의류 소재로써 가능성이 있다는 것이다. 미국 매사추세츠 공과대학(MIT) 스베틀라나 보리스키나 박사 연구진은 국제학술지 ‘네이처 지속가능성(Nature sustainability)’에서 “폴리에틸렌의 특성을 살린 직물이 기존 의류 소재의 환경과 지속성 문제를 다소 해결할 수 있다”고 밝혔다.

여기저기 봄꽃이 개화하면서 상춘객의 계절이 도래했지만, 기쁘지만은 않다. 최근 봄철 꽃가루가 코로나19 발병 위험을 증가시키는 요인이라는 연구 결과가 나왔다. 또 기후변화 영향으로 꽃가루 비산이 매년 증가할 것으로 예상하여 우려되고 있다. 독일 뮌헨기술대 환경의학과의 아타나시오스 다미라이스 박사 연구진은 “코로나19 바이러스와 공기 중 꽃가루에 동시에 노출되면 알레르기와 무관하게 호흡기 바이러스 감염에 더욱 취약하다”고 밝혔다.

파란색을 대표하는 자연을 꼽는다면 하늘과 바다. 하지만 식물의 세계에서 파란색은 흔치 않다. 최근 과학자들은 파란 꽃 색이 드문 원인을 해석하면서 식물종 유지를 위해 곤충이 선호하는 색을 이용하는 것으로 밝혔다. 이 리뷰 논문은 과학저널 ‘식물과학 프론티어(Frontiers in Plant Science)’에 수록됐다. 논문 주저자인 호주 멜버른 대학의 애드리안 다이어 박사는 “‘왜 자연에서 푸른색 꽃이 자주 관찰되지 않는지’라는 질문에서 출발해 원인을 해석하면서 꽃 색깔의 진화를 이해하는데 도움이 될 것”이라고 말했다. 파란색은 인간과 다른 동물의 시각 체계와 종의 번식이라는 이점을 얻기 위해 수분 매개자를 유혹하는 식물의 선택적 진화라는 결론이다.

세계 속씨식물 수가 30만 종이라면 진균 수는 380만 종으로 12배 이상이다. 두 생물군의 상호작용은 다양한 증상의 질병을 나타낸다. 진균 중에서도 보통 버섯과 같이 상리 공생을 하는 종이 있다면, 기생하는 종이 있다. 재미있는 점은 식물에 기생하는 진균 중 종의 번영을 위해 식물의 기관을 변형시키거나 모습을 바꾸기도 한다.

최근 스위스, 스웨덴, 영국, 중국 식물학자로 구성된 연구진이 새로운 연대 추정 방법으로 측정한 속씨식물 기원이 ‘쥐라기 또는 그 이전’이라는 연구 결과를 발표해 세계 식물학자들의 눈길을 끌었다. 가장 확실하다고 믿어왔던 화석 기록에 나타난 증거보다도 한참 빠르다. 논문은 국제 학술지 ‘네이처 생태학과 진화(Nature Ecology & evolution)’지에 실렸다.

화학자들이 폐플라스틱 재활용을 해결할 고분자 화합물을 발견했다. 미국 프린스턴대 체이릭 연구소 연구진은 실험을 통해 특정 조건에서 중합체가 형성되거나 다시 원래 단량체 상태로 돌아가는 분자를 확인했다. 아직은 초기 단계지만, 상용화되면 플라스틱 재활용을 쉽고 빠르게 할 수 있을 날이 올 것으로 기대된다. 이 연구는 1월 25일 자 국제 화학 전문 학술지 네이처 케미스트리(Nature Chemistry)에 수록됐다.

MIT 연구진은 백일홍 잎에서 떼어낸 조직을 실험관 내에서 세포 배양해 나무와 같은 목질화 세포를 발현 성장시키는 데 성공했다. 이 논문은 국제 학술지 클리너 프로덕션(Journal of Cleaner Production)에 게재됐다. 연구는 시험관 내에서 떼어낸 식물 조직이 분화되어 목질화되는 세포를 증가시켜 3D 바이오프린팅을 통해 최종 상품으로 성장시키는 원리다.

화분을 포함한 화분낭을 약이라고 한다. 1862년에 다윈은 한 꽃에 서로 다른 모양과 형태의 이형약(Heteranthery) 식물을 두고 식물학자인 조지프 돌턴 후커에게 “오랜 시간 관찰하고 연구했지만, 이 꽃의 부속품이 어떤 의미를 담는지 알 수 없다”라고 편지를 썼다.

과학자들은 글로벌 유통망이 형성되면서 과수, 채소, 화훼류 등 갓 수확된 원예작물이 소비자 식탁에 오르기까지 원예작물의 수확후 손실을 줄이는 연구를 진행해 왔다.최근 국제 원예 학술지인 ‘헐티컬쳐 리서치’ 1일 자 리뷰에선 2020년 노벨화학상에 선정된 크리스퍼 유전자 가위(CRISPR-Cas9)를 활용한 유전자 편집이 빠르면 5년 내 작물의 수확후 손실과 폐기물을 줄일 수 있을 것으로 전망했다.