<p>Kyndt 등은 6배체의 재배종 고구마 (Ipomoea batatas [L.] Lam.)의 siRNA에 관한 metagenome 분석을 통하여 아그로박테리아의 T-DNA 단편들을 확인하였으며, 이들을 각각 IbT-DNA1과 IbT-DNA2로 명명하였다(Table 1). 이들 역시 자연 상태에서 고구마의 유전체에 전이되어 삽입된 경우로 전세계로부터 수집한 고구마의 재배종, 야생종, 가까운 근연종들에 대한 분석을 수행한 결과 현재 고구마 재배종의 기원종을 추론할 수 있는 흥미로운 연구결과를 발표하였다. 고구마의 재배종에 해당하는 6배체인 I. batatas [L.] Lam의 유전체에는 IbT-DNA1과 IbT-DNA2 모두가 삽입된 것을 확인하였으나 I. batatas [L.] Lam과 가장 가까운 근연종으로 현재까지 고구마 재배종의 기원 종으로 추정되어 온 2 배체 I.trifida의 유전체에는 IbT-DNA2 단편만 확인되었으며, 다른 야생종 그룹인 I. cordatotriloba 와 I. tenuissima의 유전체에는 IbT-DNA1만이 삽입된 것을 확인하였다. 따라서 이러한 연구결과를 바탕으로 재배종인 6배체 고구마의 기원 종에 대한 분자생물학적 추적이 가능할 것이라고 할 수 있다. 특히, 6 배체인 재배종에 삽입된 T-DNA 단편의 위치가 이들 야생 종에 삽입된 위치와 일치하였으며 유전자들의 순서도 거의 일치하는 것을 확인할 수 있었다.</p><p>I. cordatotribola와 I. temuissima의 유전체에 삽입된 것으로 확인된 IbT-DNA1은 tryptophan-2-monooxygenase (iaaM), indole-3-acetamide hydrolase (iaaH), C-protein (C-prot), agrocinopine synthase (Acs) 4 종류의 단백질을 암호 하는 유전자를 포함하는 것으로 확인되었다. 반면에 IbT-DNA2는 ORF14, ORF17n, rooting locus (Rol)B /RolC, ORF13, ORF18 / ORF17n등 적어도 5 종류의 open reading frames ORF를 포함하는 것으로 확인되었다. IbT-DNA1 단편은 고구마 유전체의 F-box 유전자의 3번 인트론 영역에 삽입되어 유전자의 발현을 방해할 것으로 생각되나 6 배체 중 다른 2 개의 상동염색체에는 삽입이 되지 않아 정상적인 것으로 확인되어 F-box 단백질의 기능에는 문제가 없는 것으로 확인되었다. 또한, IbT-DNA1 단편 내에 포함된 유전자들 즉 iaaM, iaaH, C-prot, Acs 등은 잎, 줄기, 뿌리, 정단 조직, 저장조직 등 거의 모든 조직에서 발현되고 있음을 확인하였다. IbT-DNA2는 7번 염색체에 존재하는 미토콘드리아의 기질운반체군(mitochondria substrate carrier family)에 속하는 단백질을 암호하는 UcpB 유전자의 인트론에 삽입된 것으로 확인되었으며, 삽입과정에서 7번과 8 번 인트론 사이에 삽입되면서 8 번 엑손을 포함한 893 bp가 결실되었음을 확인하였다. IbT-DNA2에 포함된 것으로 확인된 rooting locus (RolB/RolC)등 다른 ORF 유전자에 대한 전사체를 확인한 결과, 역시 이들이 발현되고 있음을 확인하였다. 저자들은 현재 전 세계적으로 재배되고 있는 거의 모든 고구마 재배종에 이들 T-DNA 단편이 전이된 것을 확인하여 이들 단편 내 포함된 유전자들의 발현으로 인하여 나타나는 농업적 특성, 특히 저장조직인 뿌리의 수확량 증대 등이 이들 재배종의 육종 및 선발 과정에 유리하게 작용하였을 것이라고 추론하고 있다.</p><p>해란초 속에 속하는 Linaria vulgaris, L. acutiloba, L. dalmatica등에서도 자연생태에서 T-DNA 단편이 전이된 것이 확인되였다(Table 1). 흥미로운 사실은 앞서 언급한 역반복으로 전이된 담배와는 달리 L. vulgaris의 유전체에는 2 개의 사본의 T-DNA 단편이 정방향으로 반복 배열되어 있으며 유전자는 LvORF2, LvORF3, LvORF8, LvrolA, LvrolB, LvrolC, LvORF13, LvORF14, Lvmis 등으로 확인되었다. L. acutiloba와 L. dalmatica 에서도 적어도 rol C 유전자의 삽입이 확인되었으며, 뿌리발달에 관여하는 rol C 유전자가 이들 식물체에서 어떤 기능을 하는지에 관한 추가연구가 필요하다고 할 수 있다. 이 외에도 당근(Daucus carota), carpet bugleweed (Ajuga reptans) 등의 식물에서도 T-DNA 단편의 존재를 확인한 바 있으나 염기서열 분석 등을 통한 정확한 삽입 위치나 전이된 유전자의 특성 등은 아직 보고되지 않았다. 이렇게 자연적으로 식물체의 유전체에 전이된 T-DNA는 생물적, 무생물적 환경 스트레스에 대한 저항성을 증가시키거나 타감작용(allelopathic effect), 식물과 미생물의 공생 관계 (symbiotic relationship) 증진 등으로 상대적으로 선택압이 증가하여 오랜 세월을 지나면서 현재의 재배종까지 유지된 것으로 추론 되고 있다.</p>
tryptophan-2-monooxygenase, indole-3-acetamide hydrolase , C-protein , agrocinopine synthase은 식물의 거의 모든 조직에서 발현되고 있나요?
YES