김승일 서울시립대 연구팀, 세계 최초 소나무 표준 유전체 구축

[캠퍼스人+스토리] 세계적 학술지인 Nature Genetics 논문 온라인 게재

김승일 서울시립대 연구팀(왼쪽부터), 장민정 박사, 조혜정 박사. /서울시립대

김승일 서울시립대학교 환경원예학과 연구팀이 세계 최초로 반수체 유전형 정보를 반영한 소나무의 표준 유전체를 구축했다고 21일 밝혔다.

이번 연구는 김승일 교수와 장민정·조혜정 박사가 참여했으며, 국립산림과학원과의 공동연구로 진행돼 박응준 박사가 공동 교신저자로 참여했다.

연구팀은 겉씨식물 중 최초로 소나무의 반수체 단위 표준 유전체를 구축하고, 반수체 기반 야생 개체들의 유전 변이 탐색을 처음으로 시도했다. 또 반수체 유전형 정보를 기반으로 소나무의 유전체 변이를 상세히 분석하고, 거대 유전체의 진화 과정에서 발생하는 유전적 차이를 규명했다.

연구팀은 한국의 상징적인 소나무 'Pinus densiflora 정이품송'을 대상으로 최신 유전체 조립 방식인 Phasing 기법을 활용해 총 21.7Gb(인간 유전체의 7배 이상)에 달하는 고품질 반수체 유전체 2세트를 구축했다.

서울시립대 소나무 정이품송 유전체 정보. /서울시립대

또 소나무 속 유전자 다양성에 대한 연구의 일환으로, 국내 소나무 야생종 30개체를 대상으로 반수체 정보를 반영한 서열 변이 분석을 최초로 시도했다.

이를 통해 개체별 유전적 변이가 소나무 유전자의 다양성에 미치는 영향을 밝혀내며, 다수 개체의 유전체 정보를 반영한 데이터 구축이 필요하다는 점을 시사했다.

김승일 교수는 "이번 연구는 소나무 및 주요 수목에 대한 육종 연구의 중요한 기반을 마련했다는 점에서 큰 의미"라며 "소나무 재선충 저항성, 송이 육종, 탄소 절감 등 다양한 분야에서 후속 연구를 가속화할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

한편 연구 결과는 생명과학 유전학 분야 최고 권위 국제 학술지 Nature Genetics (IF=31.7)에 지난 20일 온라인 게재됐다.