리서치 하이라이트

콩과 식물에서의 질소 고정에 필수 역할을 하는 숙주 유전자

Nature 462, 7272

콩과 식물들은 대기 중 질소를 암모니아로 변환시키는 Rhizobiaceae 과의 질소 고정 세균과의 공생 관계를 형성하고 있다. 호모시트레이트(homocitrate)는 질소 고정에 필요한 효소인 니트로게나아제(nitrogenise)의 필수 구성요소이지만, 호모시트레이트 합성 효소에 대한 유전자인 NifV는 대부분의 Rhizobium 종에 존재하지 않았었다. 최근 Hakoyama 등은 모델 콩과 식물인 Lotus japonicas의 뿌리 혹에서 발현되는 FEN1이라는 유전자가 호모시트레이트 합성 효소를 암호화하고 있다는 사실을 발견하였다. 따라서 호모시트레이트는 숙주 식물에서 Rhizobia 세균에게 공급되어 질소 고정에 이용되는 것을 알 수 있었으며, 이러한 공생 관계의 진화가 상호 의존적으로 일어났다는 것을 보여주고 있다.