±¤ÇÕ¼ºÀÇ È¿À² : C-3 vs C-4 C4º·Î ¡®Á¦2ÀÇ ³ì»öÇõ¸í¡¯ ²Þ²Û´Ù Ãâó : http://dl.dongascience.com/magazine/view/S200904N002 ¡®ÀâÃÊó·³ °ÀÎÇÑ »ý¸í·Â¡¯À̶õ Ç¥Çöó·³ ¾û°ÏÄû³ª ¹Ù·©, ºñ¸§ °°Àº ÀâÃÊ´Â µû·Î °Å¸§À̳ª ¹°À» ÁÖÁö ¾Ê¾Æµµ Àß ÀÚ¶õ´Ù. ÇÑ¿©¸§ ÀâÃʹæÁ¦¿¡ ½Å°æÀ» ¾²Áö ¾ÊÀ¸¸é ÀâÃÊ´Â ¼ø½Ä°£¿¡ ³í°ú ¹çÀ» µÚµ¤¾î ±×ÇØ ³ó»ç¸¦ ¸ÁÄ£´Ù. ÀâÃÊ´Â ¿Ö ô¹ÚÇÑ È¯°æ¿¡¼µµ Àß ÀÚ¶ö±î. »ç½Ç ´ëºÎºÐÀÇ ÀâÃÊ°¡ ±¤ÇÕ¼º È¿À²ÀÌ ³ôÀº C4½Ä¹°À̶ó´Â »ç½ÇÀ» ¾Æ´Â »ç¶÷Àº ±×¸® ¸¹Áö ¾Ê´Ù. ¿Á¼ö¼ö¿Í ¼ö¼öµµ C4½Ä¹°ÀÌ´Ù. ¹Ý¸é º´Â C3½Ä¹°·Î ±¤ÇÕ¼º È¿À²ÀÌ ¶³¾îÁø´Ù. C3½Ä¹°ÀÌ C4½Ä¹°º¸´Ù ±¤ÇÕ¼º È¿À²ÀÌ ¶³¾îÁö´Â ÀÌÀ¯´Â ¹»±î. C3½Ä¹°°ú C4½Ä¹°Àº ¹°°ú ÀÌ»êÈź¼Ò·Î Æ÷µµ´çÀ» ¸¸µå´Â °úÁ¤ÀÎ ±¤ÇÕ¼ºÀÇ °æ·Î°¡ ´Ù¸£±â ¶§¹®ÀÌ´Ù. C3½Ä¹°Àº ÀÌ»êÈź¼Ò °íÁ¤È¿¼ÒÀÎ ·çºñ½ºÄÚ¸¦ ÀÌ¿ëÇØ ±¤ÇÕ¼º ÃÖÃʻ깰·Î 3ź»êÀÎ Æ÷½ºÆ÷±Û¸®¼¼¸£»ê(PGA)À» ¸¸µç´Ù. C4½Ä¹°Àº ÀÌ»êÈź¼Ò °íÁ¤È¿¼Ò·Î Æ÷½ºÆ÷¿£¿ÃÇÇ·çºê»ê Ä«¸£º¹½Ç¶ó¾ÆÁ¦(PEPcase) ¸¦ »ç¿ëÇØ 4ź»êÀÎ ¿Á»ì·Î¾Æ¼¼Æ®»ê(OAA)À» ¸¸µç´Ù. ±×·±µ¥ ·çºñ½ºÄÚ´Â PEPcase º¸´Ù ÀÌ»êÈź¼Ò °íÁ¤È¿À²ÀÌ ¶³¾îÁø´Ù. ¸¸ÀÏ º°¡ ÀâÃÊó·³ »ý¸í·ÂÀÌ °ÇÏ°í ±¤ÇÕ¼º È¿À²ÀÌ ³ô´Ù¸é ´õ ¸¹Àº ¼öÈ®·®À» È®º¸ÇØ ½Ä·®¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇÒ ¼ö ÀÖÁö ¾ÊÀ»±î. ±¹Á¦¹ÌÀÛ¿¬±¸¼Ò ±¤ÇÕ¼º½Ã½ºÅ۸𵨸µ¿¬±¸¼ÒÀÇ Á¸ ½¬È÷ ¹Ú»çÆÀÀº ÀÌ·± ±¸»ó¿¡¼ º¸¦ C4½Ä¹°·Î ¹Ù²Ù´Â ¿¬±¸¸¦ ½ÃÀÛÇß´Ù. Á¸ ½¬È÷ ¹Ú»ç´Â ¡°C4º¸¦ ¸¸µé¸é ±¤ÇÕ¼º È¿À²À» 2~3¹è ³ô¿© ½Ò ¼öÈ®·®À» 50% °¡·® Áõ°¡½Ãų ¼ö ÀÖ´Ù¡±°í ¸»Çß´Ù. ¿¬±¸ÆÀ¿¡´Â ½Ä¹°»ý¸®ÇÐ, ½Ä¹°ÇüÅÂÇÐ, À¯ÀüÇÐ ºÐ¾ßÀÇ Àü ¼¼°è ¼®ÇеéÀÌ ¸ð¿© ÀÖ´Ù. ¿µ±¹ ÄÉÀӺ긮Áö´ë ½Ä¹°°úÇкÎÀÇ ÁÙ¸®¾È È÷¹öµå ¹Ú»ç, ¿µ±¹ ¿Á½ºÆÛµå´ë ½Ä¹°ÇкÎÀÇ Á¦ÀÎ ¶ûµ¥ÀÏ ±³¼ö, ¹Ì±¹ ÄÚ³Ú´ë ½Ä¹°»ýÅÂÇкΠÅè ºê·çÅõ³Ú ±³¼ö°¡ ÇÔ²² ¿¬±¸ÆÀÀ» ²Ù·È´Ù. ÁÙ¸®¾È È÷¹öµå ¹Ú»ç´Â °úÇÐÀú³Î ¡®³×ÀÌ󡯰¡ ¼±Á¤ÇÑ ¡®¼¼°è¸¦ ¹Ù²Ü 5¸íÀÇ ÀÛ¹°ÇÐÀÚ¡¯¿¡ »ÌÈù Àι°ÀÌ´Ù. ÀÌ¿Ü¿¡µµ È£ÁÖ, ¿µ±¹, ij³ª´Ù, µ¶ÀÏ, ¹Ì±¹ÀÇ ´ëÇаú ¿¬±¸¼Ò¿¡ ¼Ò¼ÓµÈ ¾à 100¸í¿¡ À̸£´Â °úÇÐÀÚµéÀÌ ÀÌ ÇÁ·ÎÁ§Æ®¿¡ Âü°¡ÇÏ°í ÀÖ´Ù. ¿¬±¸ÆÀÀº ºô ¾Øµå ¸á¸°´Ù °ÔÀÌÃ÷Àç´ÜÀÇ Áö¿øµµ ¹Þ´Â´Ù. Á¸ ½¬È÷ ¹Ú»ç´Â ¡°¿ÃÇغÎÅÍ 3³â µ¿¾È 1100¸¸ ´Þ·¯(¾à 154¾ï ¿ø, 1´Þ·¯=1400¿ø ±âÁØ)¸¦ Áö¿øÇϱâ·Î ¾à¼ÓÇØ ¿¬±¸°¡ ź·ÂÀ» ¹Þ°Ô µÆ´Ù¡±°í ¸»Çß´Ù. C3½Ä¹°ÀÎ º¸¦ C4½Ä¹°·Î ÀüȯÇÏ°Ú´Ù´Â »ý°¢Àº »ç½Ç »õ·Î¿î °³³äÀÌ ¾Æ´Ï´Ù. C4½Ä¹°ÀÌ C3½Ä¹°·ÎºÎÅÍ ÁøÈÇ߱⠶§¹®ÀÌ´Ù. C4½Ä¹°Àº ´ë±â Áß ÀÌ»êÈź¼Ò ³óµµ°¡ ÇöÀúÇÏ°Ô ÁÙ¾îµé±â ½ÃÀÛÇÑ ½Ã±âÀÎ 700¸¸ ³â Àü ±Þ°ÝÈ÷ Á¾ÀÌ ´Ã¾ú´Ù. ÀÌ»êÈź¼Ò ³óµµ°¡ ³·Àº ȯ°æ¿¡¼ ±¤ÇÕ¼º È¿À²À» ³ôÀÏ ¼ö ÀÖµµ·Ï C3½Ä¹°ÀÌ C4½Ä¹°·Î Á¡Â÷ ÁøÈÇÑ °ÍÀ¸·Î º¸ÀδÙ. °ÇÁ¶ÇÑ È¯°æ¿¡¼ Àß ÀÚ¶ó´Â C4½Ä¹°ÀÇ Æ¯¼ºÀ» º¼ ¶§ »ýÀ° ȯ°æÀÌ ÁÁÁö ¾ÊÀº °÷¿¡¼ ÀûÀÀÇϸç C3½Ä¹°ÀÌ C4½Ä¹°·Î ÁøÈÇß´Ù°í º¸´Â ÇÐÀÚµµ ÀÖ´Ù. ±¤ÇÕ¼º È¿À² ³ôÀÌ´Â ÀÌ»êÈź¼Ò °íÁ¤ È¿¼Ò C3½Ä¹°°ú C4½Ä¹°ÀÇ ±¤ÇÕ¼º È¿À²ÀÌ Â÷À̳ª´Â ÀÌÀ¯´Â ¹»±î. C4½Ä¹°Àº C3½Ä¹°°ú ÇغÎÇÐÀû, »ýÈÇÐÀûÀ¸·Î ´Ù¸¥ µ¶Æ¯ÇÑ Æ¯¼º(C4ÁõÈıº)À» °®±â ¶§¹®ÀÌ´Ù. ±×·¡¼ C4º¸¦ ¸¸µå´Â ÀÏÀº ½±Áö ¾Ê´Ù. C4½Ä¹°Àº C3½Ä¹°°ú ´Þ¸® ±¤ÇÕ¼ºÀ» ´ã´çÇÏ´Â ±â°üÀÌ À¯°ü¼ÓÃʼ¼Æ÷(bundle sheath cell)¿Í ¿±À°¼¼Æ÷(mesophyll cell)·Î ³ª´²Á® ÀÖ´Ù. C4º¸¦ ¸¸µé·Á¸é º¿¡¼ C4ÁõÈıºÀ» À¯µµÇØ¾ß ÇÑ´Ù. C4½Ä¹°ÀÇ ÇغÎÇÐÀû ±¸Á¶¸¦ »ìÆ캸¸é ±¤ÇÕ¼º »ê¹°ÀÎ Æ÷µµ´çÀÌ À̵¿Çϴ ü°üºÎ¿Í »Ñ¸®¿¡¼ Èí¼öÇÑ ¹°°ú ¹«±â¾çºÐÀÌ À̵¿ÇÏ´Â ¹°°üºÎ·Î ÀÌ·ïÁø °ü´Ù¹ßÀÌ ¼·Î °¡±îÀÌ ºÙ¾î ÀÖ°í °¢ °ü´Ù¹ßÀ» À¯°ü¼ÓÃʼ¼Æ÷°¡ µ¿½É¿øó·³ µÑ·¯½Î°í ÀÖ´Â ¸ð½ÀÀ» º¼ ¼ö ÀÖ´Ù. ±×¸®°í ±× ÁÖº¯À» ´Ù½Ã ¿±À°¼¼Æ÷°¡ µÑ·¯½Î°í ÀÖ´Ù. ÀÌ ±¸Á¶¸¦ ¡®Å©¶õÃ÷ ±¸Á¶¡¯¶ó°í ÇÑ´Ù. Å©¶õÃ÷´Â µ¶ÀϾî·Î È°ü(ü£Î®)À̶õ ¶æÀÌ¸ç ²É´Ù¹ß·Î ¸¸µç ¿Õ°üó·³ º¸Àδٰí Çؼ ºÙ¿©Áø À̸§ÀÌ´Ù. ÇÏÁö¸¸ º¸¦ Æ÷ÇÔÇÑ C3½Ä¹°Àº È°ü ±¸Á¶°¡ ³ªÅ¸³ªÁö ¾Ê´Â´Ù. È°ü ±¸Á¶´Â C4½Ä¹°ÀÇ ±¤ÇÕ¼º È¿À²À» ³ôÀÌ´Â µ¥ Å« ¿ªÇÒÀ» ÇÑ´Ù. C3½Ä¹°Àº ¿±À°¼¼Æ÷¿¡¼ Á÷Á¢ ÀÌ»êÈź¼Ò¸¦ °íÁ¤ÇØ ±¤ÇÕ¼ºÀ» ÇÑ´Ù. ±×·±µ¥ »ê¼Ò³óµµ°¡ ³ô¾ÆÁ® »ó´ëÀûÀ¸·Î ÀÌ»êÈź¼Ò ³óµµ°¡ ³·¾ÆÁö¸é Ķºóȸ·Î ¿¡ ÀÖ´Â ÀÌ»êÈź¼Ò °íÁ¤È¿¼ÒÀÎ ·çºñ½ºÄÚ´Â »ê¼Ò¿Í °áÇÕÇØ ÀÌ»êÈź¼Ò¸¦ ¹æÃâÇÏ´Â ±¤È£ÈíÀ» ½ÃÀÛÇÑ´Ù. ÀÌ»êÈź¼Ò¿Í »ê¼Ò´Â ·çºñ½ºÄÚÀÇ °°Àº È°¼ººÎÀ§¿¡ °áÇÕÇÏ´Â °æÀïÀûÀÎ °ü°è¿¡ Àֱ⠶§¹®ÀÌ´Ù. ÀϹÝÀûÀ¸·Î C3½Ä¹°Àº ±¤ÇÕ¼º°úÁ¤¿¡¼ °íÁ¤ÇÑ ÀÌ»êÈź¼ÒÀÇ 30~50%¸¦ ±¤È£ÈíÀ¸·Î ¼ÒºñÇØ ±¤ÇÕ¼º È¿À²ÀÌ Å©°Ô ¶³¾îÁø´Ù. ±×·¯³ª C4½Ä¹°Àº ±¤È£ÈíÀ» ÇÏÁö ¾Ê¾Æ ·çºñ½ºÄÚº¸´Ù ÀÌ»êÈź¼Ò °íÁ¤´É·ÂÀÌ °ÇÑ È¿¼ÒÀÎ PEPcase¸¦ ÀÌ¿ëÇØ ¿±À°¼¼Æ÷¿¡¼ 1Â÷·Î ÀÌ»êÈź¼Ò¸¦ °íÁ¤ÇÑ µÚ À¯°ü¼ÓÃʼ¼Æ÷·Î Àü´ÞÇϱ⠶§¹®¿¡ ±¤ÇÕ¼º È¿À²ÀÌ ³ô´Ù. PEPcase¿Í ¿±À°¼¼Æ÷¿¡ ÀÖ´Â C4ȸ·ÎÀÇ ¿ªÇÒÀº Ķºóȸ·Î°¡ ÀÖ´Â À¯°ü¼ÓÃʼ¼Æ÷¿¡ ³óÃàµÈ ÀÌ»êÈź¼Ò¸¦ Àü´ÞÇÏ´Â ¡®Àüó¸® ±â°ü¡¯ÀÎ ¼ÀÀÌ´Ù. PEPcase´Â ¿±À°¼¼Æ÷ÀÇ C4ȸ·Î¿¡¼ ÀÌ»êÈź¼Ò¸¦ ¸»»êÀ̳ª ¾Æ½ºÆĸ£Æ®»ê °°Àº À¯±â»êÀ¸·Î °íÁ¤ÇÑ µÚ À¯°ü¼ÓÃʼ¼Æ÷ÀÇ Ä¶ºóȸ·Î º¸³½´Ù. ±× °á°ú C4½Ä¹°ÀÇ À¯°ü¼ÓÃʼ¼Æ÷ ³» ÀÌ»êÈź¼Ò³óµµ´Â C3½Ä¹°ÀÇ 10¹è¿¡ À̸£´Â 60¥ìM(¸¶ÀÌÅ©·Î¸ô, 1¥ìM=10-6M)±îÁö ¿Ã¶ó°£´Ù. C4½Ä¹°ÀÇ Ä¶ºóȸ·Î¿¡ ÀÖ´Â ·çºñ½ºÄÚ´Â PEPcase°¡ ³óÃà½ÃŲ ÀÌ»êÈź¼Ò·Î Æ÷µµ´çÀ» ÇÕ¼ºÇÑ´Ù. ¼ö¼ö¿¡¼ µ¹¿¬º¯ÀÌ ÀÏÀ¸ÄÑ C4 ±¤ÇÕ¼º À¯ÀüÀÚ Ã£´Â´Ù ¿¬±¸ÆÀÀº º¿¡¼ C4ÁõÈıºÀ» À¯µµÇϱâ À§ÇØ C3½Ä¹°¿¡ À¯ÀüÀÚ¸¦ µµÀÔÇÏ´Â ¹æ½ÄÀÌ ¾Æ´Ï¶ó °Å²Ù·Î C4½Ä¹°À» °íÀå³» C3½Ä¹°·Î µÇµ¹¸®´Â ¹æ½ÄÀ¸·Î ¿¬±¸ÇÑ´Ù. Á¸ ½¬È÷ ¹Ú»ç´Â ¡°¼ö¼ö³ª ¿Á¼ö¼ö °°Àº C4½Ä¹°ÀÇ À¯ÀüÀÚ¸¦ ¹«ÀÛÀ§·Î µ¹¿¬º¯ÀÌ ½ÃŲ µÚ Å©¶õÃ÷ ±¸Á¶¿¡ º¯È°¡ »ý°å´ÂÁö¸¦ »ìÆ캻´Ù¡±°í ¼³¸íÇß´Ù. ¿¹¸¦ µé¾î A¶ó´Â À¯ÀüÀÚ°¡ °íÀå³ C4½Ä¹°¿¡¼ Å©¶õÃ÷ ±¸Á¶°¡ ³ªÅ¸³ªÁö ¾Ê¾Ò´Ù¸é AÀ¯ÀüÀÚ´Â Å©¶õÃ÷ ±¸Á¶¸¦ Çü¼ºÇÏ´Â µ¥ ¹Ýµå½Ã ÇÊ¿äÇÑ À¯ÀüÀÚ Áß Çϳª¶õ ¶æÀÌ´Ù. ÀÌ·± ¹æ½ÄÀ¸·Î °¢°¢ÀÇ À¯ÀüÀÚ¸¦ ãÀº µÚ ÇüÁúµµÀÔ ¹æ½ÄÀ¸·Î Áý¾î³ÖÀ¸¸é º¸¦ C4½Ä¹°·Î ¹Ù²Ü ¼ö ÀÖ´Ù. C4º¸¦ ¸¸µå´Â µ¥ C3½Ä¹°À» C4½Ä¹°·Î ÀüȯÇÏ´Â ¿¬±¸°¡ ¾Æ´Ñ ¿ª¹æ½ÄÀ» ÅÃÇÑ ÀÌÀ¯´Â ¹»±î. Á¸ ½¬È÷ ¹Ú»ç´Â ¡°C4½Ä¹°¿¡´Â C3½Ä¹°¿¡ ÀÖ´Â À¯ÀüÀÚ°¡ ¸ðµÎ Æ÷ÇԵŠÀֱ⠶§¹®¡±À̶ó°í ¼³¸íÇß´Ù. º»·¡ C3½Ä¹°¿¡¼ ÁøÈÇÑ C4½Ä¹°Àº C3½Ä¹°ÀÇ ÀáÀç·ÂÀ» ¸ðµÎ °®°í ÀÖÁö¸¸ ¹Ý´ë·Î C3½Ä¹°À» C4½Ä¹°·Î ÀüȯÇÏ·Á¸é ¾î¶² À¯ÀüÀÚ°¡ ÇÊ¿äÇÑÁö ¹Ù·Î ¾Ë ¼ö ¾ø´Ù. ÀϺΠº¿¡¼´Â C4º°¡ µÉ ¼ö ÀÖ´Â ÀáÀç·ÂÀ» °¡Áø À¯ÀüÀÚµµ ¹ß°ßµÆ´Ù. Á¸ ½¬È÷ ¹Ú»ç´Â ¡°¸î¸î ¾ß»ý º¿¡¼ ±¤ÇÕ¼º¿¡´Â ÇöÀç °ü¿©ÇÏÁö ¾ÊÁö¸¸ C4½Ä¹°ÀÇ ±¤ÇÕ¼º °æ·Î¿¡ ²À ÇÊ¿äÇÑ PEPcase¿Í ÇÇ·çºê»êÀÎ»ê µðÅ°³ª¾ÆÁ¦(PPDK) ¸¦ ¹ßÇö½ÃÅ°´Â À¯ÀüÀÚÀÇ Á¸À縦 È®ÀÎÇß´Ù¡±¸ç ¡°±×·¯³ª º¿¡¼´Â ÀÌ·± À¯ÀüÀÚ±ºÀÇ ¹ßÇöÀÌ ¾ïÁ¦µÅ ÀÖ´Ù¡±°í ¸»Çß´Ù. ¼ö¼ö¿Í °°Àº C4½Ä¹°Àº C3½Ä¹°º¸´Ù ¼öºÐ½ºÆ®·¹½º¿¡ °ÇÏ´Ù. Á¸ ½¬È÷ ¹Ú»ç´Â ¡°C4º¸¦ ¸¸µé¸é °©Àڱ⠿¹»óÄ¡ ¸øÇÑ °¡¹³ÀÌ ¿Íµµ ¼öÈ®·®ÀÌ ±Þ°ÝÈ÷ ÁÙ¾îµå´Â ÀÏÀ» ¸·À» ¼ö ÀÖ´Ù¡±°í ¸»Çß´Ù. ÀϹÝÀûÀ¸·Î C3½Ä¹°Àº ¼öºÐÀÌ ºÎÁ·ÇÑ ½ºÆ®·¹½º »óȲ¿¡¼ Áõ»êÀÛ¿ëÀ¸·Î ºüÁ®³ª°¡´Â ¹°À» ¸·±â À§ÇØ ±â°øÀ» ´Ý´Â´Ù. ±â°øÀÌ ´ÝÈ÷¸é ÀÌ»êÈź¼ÒÀÇ °ø±ÞÀÌ ÁÙ¾î ±¤ÇÕ¼º È¿À²ÀÌ ¶³¾îÁø´Ù. ÇÏÁö¸¸ C4½Ä¹°Àº ¼öºÐÀÌ ºÎÁ·ÇÑ ½ºÆ®·¹½º »óȲ¿¡µµ ±â°øÀ» ÀϺΠ¿¾î ±¤ÇÕ¼ºÀ» °è¼ÓÇÑ´Ù. ±×·±µ¥ C4º¸¦ ¸¸µå´Â ÇÁ·ÎÁ§Æ®°¡ ¼º°øÇÏ·Á¸é ¸î °¡Áö ÇØ°áÇÒ Á¡ÀÌ ÀÖ´Ù. ÀϹÝÀûÀ¸·Î ±¤ÇÕ¼º Ãø¸é¿¡¼ º¸¸é C4½Ä¹°ÀÌ C3½Ä¹°º¸´Ù À¯¸®ÇÑ °ÍÀº »ç½ÇÀÌ´Ù. ±×·¯³ª ½Ò »ý»ê·®À» ³ôÀ̱â À§Çؼ¶ó¸é ±»ÀÌ C4º¸¦ ¸¸µé ÇÊ¿ä´Â ¾ø´Ù. ÇöÀç Àç¹èÁßÀÎ ´Ù¼ö¼º Ç°Á¾À¸·Îµµ ÃæºÐÇϱ⠶§¹®ÀÌ´Ù. ¼öÈ®·®ÀÌ ³ôÀº ÅëÀϺ °°Àº Ç°Á¾ÀÌ ÇöÀç Àç¹èµÇÁö ¾Ê´Â ÀÌÀ¯´Â ¡®¹ä¸À¡¯ÀÌ ÁÁÁö ¾Ê¾Æ¼ Æȸ®Áö ¾Ê±â ¶§¹®ÀÌ´Ù. C4º ¿ª½Ã °°Àº ¡®½ÃÇè´ë¡¯¿¡ ¿À¸¦ °ÍÀÌ´Ù. C4ºÀÇ Àç¹èÁö°¡ ¿´ëÁö¿ª¿¡ ÇÑÁ¤µÉ °¡´É¼ºµµ ÀÖ´Ù. 30¡É ÀÌÇÏ¿¡¼ C4½Ä¹°Àº Èí¼öÇÑ ºû¿¡³ÊÁö¸¦ ÀÌ¿ëÇØ Åº¼öȹ°À» ¸¸µå´Â È¿À²ÀÎ ¡®¾çÀÚ¼öÀ²¡¯ÀÌ ¿ÀÈ÷·Á C3½Ä¹°º¸´Ù ¶³¾îÁø´Ù. C4½Ä¹°Àº PPDK¸¦ ¸¸µå´Âµ¥ ÇÊ¿äÇÑ ATP¸¦ »ý¼ºÇϱâ À§ÇØ Ãß°¡·Î ºû¿¡³ÊÁö°¡ ÇÊ¿äÇϱ⠶§¹®ÀÌ´Ù. ÀÌó·³ C4½Ä¹°ÀÇ ¿¡³ÊÁö º¯È¯È¿À²ÀÌ ³·À½¿¡µµ ºÒ±¸ÇÏ°í ¿Ü°ü»ó »ý»ê¼ºÀÌ ³ôÀº ÀÌÀ¯´Â C4½Ä¹°Àº º»·¡ ºû¿¡³ÊÁö°¡ ÃæºÐÇÑ ¿´ë ȤÀº ¾Æ¿´ë Å»ýÀ̱⠶§¹®ÀÌ´Ù. Áö·Â °í°¥ ¹®Á¦µµ ÇØ°áÇØ¾ß ÇÑ´Ù. ±¹Á¦¹ÌÀÛ¿¬±¸¼Ò Çѱ¹ÁÖÀç°ü °°æÈ£ ¹Ú»ç´Â ¡°ÀϹÝÀûÀ¸·Î ¼ö¼ö°°Àº ¹çÀÛ¹°Àº ¼ö·®¼ºÀÌ ³ôÀº ¸¸Å ¾çºÐÀ» ¸¹ÀÌ »¡¾Æµé¿© Áö·ÂÀ» »¡¸® ¶³¾îÆ®¸°´Ù¡±¸ç ¡°C4º¸¦ °³¹ßÇÑ´Ù¸é Áö·ÂÀ» ³ôÀÏ ¹æ¾Èµµ ÇÔ²² ¿¬±¸ÇØ¾ß ÇÑ´Ù¡±°í ¸»Çß´Ù. ±¤ÇÕ¼ºÀÇ Àç¹ß°ß: ±¤ÇÕ¼º È¿À² Çâ»óÀ» ÅëÇÑ ¼öÈ®·® Áõ»ê »ý¸í°úÇÐ ¾çº´Âù (2016-11-21 09:24) ½Ä¹°ÀÌ ±¤ÇÕ¼ºÀ» ÇÑ´Ù°í Çؼ, È»ó(sunburn: ÇÞºû¿¡ °úµµÇÏ°Ô ³ëÃâµÊÀ¸·Î½á ÀÔ´Â ¼Õ»ó)À» ÀÔÁö ¾Ê´Â´Ù°í ÇÒ ¼ö´Â ¾ø´Ù. ¸ðµç ½Ä¹°µéÀº ±¤ÀÚ(photon)¸¦ ¹«ÇØ(Ùíúª)ÇÑ ¿·Î Àüȯ½ÃÅ´À¸·Î½á, ³Ê¹« ¹àÀº ÇÞºû¿¡ ¹æ¾îÇÏ´Â ¸ÞÄ¿´ÏÁòÀ» º¸À¯ÇÏ°í ÀÖ´Ù. ¸¶Ä¡ Â÷¾ç(sun shield)ó·³ ¸»ÀÌ´Ù. ±×·¯³ª ½Ç³»¿¡¼ ¼±±Û¶ó½º¸¦ µÚ´Ê°Ô ¹þ´Â »ç¶÷ÀÌ ÀÖ´Â °Íó·³, ½Ä¹°µéµµ ±×´ÃÀÌ µå¸®¿ï ¶§ Â÷¾çÀ» µÚ´Ê°Ô °ÅµÎ°ï ÇÑ´Ù. ¸¸¾à ±×·¸´Ù¸é, ½Ä¹°ÀÇ ±¤ÇÕ¼ºÀº ±×¸¸Å ¾ïÁ¦µÇ´Â ¼ÀÀÌ´Ù. ÀÌÁ¦ ±¤ÇÕ¼º Çâ»ó(À» ÅëÇÑ ¼öÈ®·® Áõ»ê)À» ²ÒÇÏ´Â ½Ä¹°ÇÐÀÚµéÀº ±â¹ßÇÑ ¹æ¹ýÀ» °í¾ÈÇس´Ù. ³»¿ëÀÎÁï, À¯ÀüÀÚÁ¶ÀÛÀ» ÅëÇØ ½Ä¹°·Î ÇÏ¿©±Ý ±×´Ã¿¡ ½Å¼ÓÇÏ¿© ÀûÀÀÇϵµ·Ï ¸¸µå´Â °ÍÀÌ´Ù. ±×µéÀº ´ã¹è(tobacco plant)ÀÇ À¯ÀüÀÚ¸¦ º¯ÇüÇÏ¿© ±×´Ã¿¡ ½Å¼ÓÈ÷ ¹ÝÀÀÇÏ°Ô ÇÔÀ¸·Î½á, ¹ÙÀÌ¿À¸Å½º¸¦ 20ÆÛ¼¾Æ® Áõ°¡½ÃÅ°´Â µ¥ ¼º°øÇß´Ù°í ÇÑ´Ù. "¡¶Science¡· 11¿ù 17ÀÏÈ£¿¡ ½Ç¸° °³³äÀÔÁõ¿¬±¸(proof-of-concept study)´Â ȹ±âÀûÀ̸ç(Âü°í 1), '±¤ÇÕ¼º ¿£Áö´Ï¾î¸µ'À̶ó´Â ÇÖÇÑ ºÐ¾ß¿¡¼ ½Ç½ÃµÈ ÃÖÃÊÀÇ ¼³µæ·ÂÀÖ´Â ÇöÀå½ÇÇèÀÌ´Ù"¶ó°í È£ÁÖ ±¹¸³´ëÇб³ÀÇ ·Î¹öÆ® ÆÛ¹ðÅ© ¹Ú»ç(ÅëÇսĹ°ÇÐ)´Â ³íÆòÇß´Ù. ÀüÅëÀûÀÎ ½Ä¹°À°Á¾Àº ÀαâÀÖ´Â ÀÛ¹°ÀÇ ¼öÈ®·®À» Å©°Ô Çâ»ó½ÃÅ°´Â µ¥ ¼º°øÇß´Ù. ¿¹ÄÁ´ë, ³ë¸Õ º¼·Î±× µîÀÇ °úÇÐÀÚµéÀº ³ì»öÇõ¸íÀÌ ÁøÇàµÇ´Â µ¿¾È, ª°í Æ°Æ°ÇÑ Áٱ⸦ °¡Áø(±×·³À¸·Î½á ÈξÀ ´õ ¸¹Àº ³¹¾ËÀ» ÁöÅÊÇÒ ¼ö ÀÖ´Â) ¹Ð Ç°Á¾À» °³¹ßÇÏ¿© ¼öÈ®·®À» °ÅÀÇ µÎ ¹è·Î Áõ°¡½ÃÄ×´Ù. ±×¸®ÇÏ¿© ¿À´Ã³¯ À°Á¾ÇÐÀÚµéÀº 50~60ÆÛ¼¾Æ®ÀÇ ¹ÙÀÌ¿À¸Å½º¸¦ ³¹¾Ë¿¡ ¹èºÐÇÏ°Ô ÇÒ ¼ö ÀÖ°Ô µÇ¾ú´Ù. ±×·¯³ª ÀÌÁ¦ ±×µéÀÇ ´É·ÂÀº ÇÑ°è¿¡ À̸£·¯, ¿¬°£ 1ÆÛ¼¾Æ® ¹Ì¸¸ÀÇ Áõ»ê¿¡ ¸Ó¹«¸£°í ÀÖ´Â ½ÇÁ¤ÀÌ´Ù. ¿Ö³ÄÇÏ¸é ±¤ÇÕ¼ºÀÇ È¿À²ÀÌ ½Ä¹°¼ºÀåÀ» Á¦ÇÑÇÏ´Â ¿äÀÎÀ¸·Î ÀÛ¿ëÇÏ°í Àֱ⠶§¹®ÀÌ´Ù. ÀÌ¿¡ ¿¬±¸ÆÀµéÀº ´Ù¾çÇÑ ¹æ¹ýÀ¸·Î º´¸ñÇö»óÀ» Ÿ°³ÇÏ·Á°í ³ë·ÂÇØ ¿Ô´Ù. ±×µéÀÌ ¿À·§µ¿¾È Ç°¾î¿Ô´ø ²Þ Áß Çϳª´Â, ¿Á¼ö¼ö¿Í ´Ù¸¥ ¼¼ °¡Áö ÀÛ¹°¿¡¼ ¹ß°ßµÈ °í¼º´É ±¤ÇÕ¼º, Áï C4 °æ·Î(C4 pathway)¸¦ ½Ò¿¡ Àû¿ëÇÏ´Â °ÍÀÌ´Ù. ¶Ç ÇÑ °¡Áö ¸ñÇ¥´Â RuBisCO¶ó´Â È¿¼ÒÀÇ ±â´ÉÀ» Çâ»ó½ÃÅ°´Â °ÍÀÌ´Ù. RuBisCO´Â Ķºóȸ·ÎÀÇ Ãʱâ´Ü°è¿¡¼ 5ź´ç¿¡ ÀÌ»êÈź¼Ò¸¦ °áÇÕ½ÃÄÑ µÎ °³ÀÇ 3ź´çÀ¸·Î ¸¸µå´Â È¿¼ÒÀε¥, ¼Óµµ°¡ ´À¸®±â·Î ¾Ç¸íÀÌ ³ô´Ù. º¸´Ù ÃÖ±Ù¿¡, ¸î¸î ¿¬±¸ÀÚµéÀº ±¤ÇÕ¼ºÀÇ ´Ù¸¥ Ãø¸éÀÎ ±¤º¸È£(photoprotection)¸¦ ´É·üȽÃÅ°´Â ¹æ¹ýÀ» ¸ð»öÇØ ¿Ô´Ù. ½Ä¹°µéÀº ¹àÀº ºûÀ¸·ÎºÎÅÍ ÀÚ½ÅÀ» º¸È£ÇÔ°ú µ¿½Ã¿¡ ´ë»ç°úÁ¤ÀÇ ±ÕÇüÀ» À¯ÁöÇϱâ À§ÇØ ºñ±¤ÈÇÐÀû ¾ïÁ¦(NPG: nonphotochemical quenching)¶ó´Â ¸ÞÄ¿´ÏÁò¿¡ ÀÇÁ¸Çϴµ¥, NPQ¶õ ¿±·Ïü°¡ ±¤¼öÈ®ºÐÀÚ(light-harvesting molecules)¿¡¼ ±¤ÀÚ¸¦ ²¨³» ¿·Î ³¶ºñÇÏ´Â °ÍÀ» ¸»ÇÑ´Ù. ÀÌ¿¡ ¹ÝÇØ ±×´ÃÀÌ µå¸®¿î °æ¿ì, ½Ä¹°Àº NPQÀÇ ½ºÀ§Ä¡¸¦ ²¨¼ ±¤ÇÕ¼ºÀÇ È¿À²À» ³ôÀÌ°Ô µÇ´Âµ¥, ÀÌ °úÁ¤ÀÌ (¸î ºÐÀ̸é ÃæºÐÇѵ¥µµ ºÒ±¸ÇÏ°í) ¸î ½Ã°£ÀÌ °É¸®´Â ¹Ù¶÷¿¡ ±¤ÇÕ¼ºÀ» Á¦ÇÑÇÏ°Ô µÈ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ½Ã°£Áö¿¬(time lag)Àº ¾ß»ý½Ä¹°¿¡°Ô´Â º° ¹®Á¦°¡ µÇÁö ¾Ê´Â´Ù. ¿Ö³ÄÇÏ¸é ¾ß»ý½Ä¹°¿¡°Ô´Â »ýÁ¸°ú »ý½ÄÀÌ ¹«¾ùº¸´Ùµµ Áß¿äÇϱ⠶§¹®ÀÌ´Ù. ±×·¯³ª ¹ÙÀÌ¿À¸Å½ºÀÇ ±Ø´ëȸ¦ ¿øÇÏ´Â ³óºÎµé¿¡°Ô´Â ½Ã°£Áö¿¬ÀÌ ¾Æ½±±â¸¸ ÇÏ´Ù. 2004³â, Àϸ®³ëÀÌ ´ëÇб³ ¾î¹Ù³ª Ä·ÆÛ½ºÀÇ ½ºÆ¼ºì ·Õ ¹Ú»ç(½Ä¹°»ý¸®ÇÐ)´Â "ÁßÀ§µµ ³óÀåÀÇ ÀüÇüÀû Á¶°Ç ÇÏ¿¡¼, NPQ·Î ÀÎÇØ 'ÀÌ»êÈź¼Ò ¡æ ´ç(ÓØ) Àüȯ·®'ÀÌ ÃÖ´ë 30ÆÛ¼¾Æ®±îÁö °¨¼ÒÇÑ´Ù"°í ÁÖÀåÇß´Ù. ¢º ·Õ ¹Ú»çÀÇ ³í¹®À» ÀÐÀº ÈÄ, UC ¹öŬ¸®ÀÇ Å©¸®½´³ª ´Ï¿ä±â ¹Ú»ç(À¯ÀüÇÐ)´Â "NPQÀÇ ½ºÀ§Ä¡¸¦ Á» ´õ ºü¸£°Ô ²ô´Â ¹æ¹ýÀº ¾øÀ»±î?"¶ó´Â »ý°¢À» ÇÏ°Ô µÇ¾ú´Ù. ±×ÀÇ Àü·«Àº '±¤º¸È£¸¦ ¿ÏÈÇÏ´Â µ¥ °ü¿©ÇÏ´Â À¯ÀüÀÚ ¼¼ °³ÀÇ º¹»çº»À» Ãß°¡ÇÏ¿©, ±×´Ã¿¡ ´ëÇÑ ¹ÝÀÀ¼Óµµ¸¦ ´Ã¸®´Â °Í'À̾ú´Ù. ´Ï¿ä±â ¹Ú»ç´Â ·Õ ¹Ú»ç ¹× ¹Ú»çÈÄ¿¬±¸¿øµé°ú ÇÔ²², ¾Ö±âÀå´ë(Arabidopsis thaliana)¿¡¼ À¯ÀüÀÚ¸¦ ÃßÃâÇÏ¿© ´ã¹è¿¡ À̽ÄÇß´Ù(´ã¹è´Â À¯ÀüÀÚ¸¦ º¯ÇüÇϱⰡ ºñ±³Àû ¼ö¿ùÇÏ´Ù). ½ÇÇè½Ç ¹× ¿Â½Ç Å×½ºÆ®¸¦ °ÅÃÄ, ¿¬±¸ÁøÀº Àϸ®³ëÀÌ ´ëÇб³ ÁÖº¯ÀÇ ½ÇÇèÇöÀå¿¡ À¯ÀüÀÚº¯Çü ´ã¹è¸¦ ½É¾ú´Ù. ±×·ÎºÎÅÍ 22ÀÏ ÈÄ, À¯ÀüÀÚº¯Çü ´ã¹è´Â ÀÙ, ÁÙ±â, »Ñ¸®ÀÇ ºÎÇÇ°¡ ´Ã°í, ¹«°Ô°¡ 14~20ÆÛ¼¾Æ® Áõ°¡ÇÑ °ÍÀ¸·Î ³ªÅ¸³µ´Ù. "ÇöÀå½ÇÇè¿¡¼ Áõ»êÀÌ È®ÀÎµÈ °ÍÀº ³î¶ó¿ü´Ù"¶ó°í ´Ï¿ä±â ¹Ú»ç´Â ¸»Çß´Ù. ÇöÀåÀÇ ³ÐÀÌ°¡ ¿©ÀÇÄ¡ ¾Ê¾Æ Áúº´À̳ª ½ºÆ®·¹½º¿¡ ´ëÇÑ ³»¼º Å×½ºÆ®´Â ÇÏÁö ¸øÇßÁö¸¸, ¿Ü°ü»ó ºÎÀÛ¿ëÀº ¹ß°ßµÇÁö ¾Ê¾Ò´Ù°í ÇÑ´Ù. °¡Àå Å« Àǹ®Àº "½Ä¿ëÀÛ¹°ÀÇ °æ¿ì¿¡µµ ÀÌ·¯ÇÑ À¯ÀüÀÚº¯ÇüÀ» ÅëÇØ, '¼·Ãë °¡´ÉÇÑ ¼öÈ®·®'À» ³ôÀÏ ¼ö Àִ°¡?"¶ó´Â °ÍÀÌ´Ù. ÀÌ Àǹ®À» ÇØ°áÇϱâ À§ÇØ, ´Ï¿ä±â¿Í ·Õ ¹Ú»ç´Â ±× À¯ÀüÀÚµéÀ» ½ÒÀ̳ª ¿Á¼ö¼öÀÇ ´Ù¼öȮǰÁ¾¿¡ »ðÀÔÇϱ⠽ÃÀÛÇßÀ¸¸ç, ´Ù¸¥ ÀÛ¹°¿¡ ´ëÇÑ ½ÇÇèµµ ÀÕµû¸¦ ¿¹Á¤ÀÌ´Ù. "ÇâÈÄ NPQÀÇ ½ºÀ§Ä¡¸¦ ´õ¿í »¡¸® ²ø ¼ö ÀÖÀ¸¸ç, ÀÌ¿¡ µû¶ó ¹ÙÀÌ¿À¸Å½ºµµ ÈξÀ ´õ Áõ°¡ÇÒ °ÍÀ¸·Î º¸ÀδÙ"¶ó°í ·Õ ¹Ú»ç´Â ¸»Çß´Ù. ¢º Á¾°£(ðúÊà)ÀÇ À¯ÀüÀÚ À̵¿ ¾øÀ̵µ µ¿ÀÏÇÑ È¿°ú¸¦ È¿°ú¸¦ °ÅµÑ ¼öµµ Àִµ¥, ±×·² °æ¿ì °ü°è´ç±¹ÀÇ ½ÂÀÎÀÌ ¿ëÀÌÇØÁö°í ¼ÒºñÀÚµéÀÇ °ÅºÎ°¨µµ ÁÙÀÏ ¼ö ÀÖ´Ù´Â ÀåÁ¡ÀÌ ÀÖ´Ù. ½Ä¹°µéÀº Ãß°¡µÈ ÀÚ½ÅÀÇ À¯ÀüÀÚ¸¦ ħ¹¬½ÃÅ°´Â °ÍÀÌ »ó·ÊÀε¥, CRISPR µîÀÇ À¯ÀüÀÚÆíÁý ±â¹ýÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© À¯ÀüÀÚ³ª ÇÁ·Î¸ðÅ͸¦ ÆíÁýÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù¸é, ±×·± À庮À» ¿ìȸÇÏ¿© Á¾ ÀÚ½ÅÀÇ À¯ÀüÀÚ¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ½ÇÇèÀ» ÇÒ ¼öµµ ÀÖÀ» °ÍÀ¸·Î º¸ÀδÙ. "¾î¶² ¹æ¹ýÀ» »ç¿ëÇϵç, ±¤ÇÕ¼º È¿À²À» Çâ»ó½Ãų ¼ö ÀÖ´Ù¸é 'GM ½Ä¹°Àº Áö±Ý²¯ ¼öÈ®·®À» Áõ´ë½ÃŲ ÀûÀÌ ¾ø´Ù'´Â ½Ä¹°»ý¸í°øÇаèÀÇ ºñÆÇÀ» ÀáÀç¿ï ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀ¸·Î º¸ÀδÙ. ´Ù¼öȮǰÁ¾À» ¸¸µç´Ù´Â °ÍÀº ´©±¸³ª°¡ ¹Ý±æ ÀÏÀ̱⠶§¹®ÀÌ´Ù"¶ó°í µ¶ÀÏ ·çÆ®ºñÈ÷-¸»½Ã¹Ð¸®¾È ´ëÇб³ÀÇ ´Ù¸®¿À ¶óÀ̽ºÅÍ ¹Ú»ç(½Ä¹°ºÐÀÚ»ý¹°ÇÐ)´Â ³íÆòÇß´Ù. |
|