불안정한 외부 요인 영향 덜 받는 안정적 세포 생체리듬 기전 규명 - 기초생명 현상 이해 단초 제공, 농업, 임상의학 적용 가능 -
연구결과 개요
2. 연구내용
본 연구진은 식물 생체 시계를 조절하는데 있어 중요한 역할을 하는 단백질 GI가 핵과 세포질에 동시에 존재하며, 세포 내 위치(핵 또는 세포질)에 따라 GI가 식물 초기 생장, 계절별 개화시기, 생체 시계 조절 등에서 각각 독특한 기능을 담당하고 있는 것을 확인하였다. 즉, 핵에 있는 단백질 GI는 개화 시기 조절과 식물 초기 생장에, 세포질에 있는 단백질 GI는 식물 초기 생장과 생체 시계 조절에 관여하고 있었다.
본 연구진은 핵과 세포질에 존재하는 GI가 생체 시계 핵심 유전자인 라이(LHY)를 조절하고, 이를 통해 개화 시기, 식물 생장과 같은 여러 표현형을 조절할 것이라는 가설을 세웠다.
연구진은 수학적 모델링을 이용해 핵과 세포질에 존재하는 GI가 LHY를 각각 활성 및 억제하고 있음을 예측했다. 구체적으로 말해, 핵 및 세포질에 위치한 GI 단백질이 LHY와 구성할 수 있는 모든 종류의 분자 네트워크 모델을 만들고, 이들 모델 중 식물체 내에 존재할 가능성이 가장 높은 분자 네트워크를 수학적 시뮬레이션을 통하여 선정했다. 이를 통해 핵과 세포질 GI가 LHY와 type 3 incoherent feedforward loop이라는 생체 회로를 구성하고 있음을 알 수 있었다. 연구진은 예측된 조절 회로를 실제 식물을 이용한 실험을 통해 검증하였다.
불안정한 외부 요인 영향 덜 받는 안정적 세포 생체리듬 기전 규명 - 기초생명 현상 이해 단초 제공, 농업, 임상의학 적용 가능 - 연구결과 개요 3. 기대효과 본 연구는 분자 네트워크가 단백질들의 세포 내 분포를 이용하여 구성될 수 있고, 이를 통해 생체로 들어오는 신호를 효과적으로 처리할 수 있는 능력이 발생함을 식물 생체 시계의 사례를 통해 보였다.  본 연구는 분자 네트워크 연구에 있어 단백질들의 세포 내 분포를 고려하는 것이 중요함을 보였고, 효과적인 생체 정보 처리 메커니즘에 대한 이해를 높였다. 이를 통해 분자 네트워크 연구의 새로운 패러다임을 제시하였다.
어디에 있는 단백질 GI가 개화 시기 조절과 식물 초기 생장에 관여하니
핵