해양수산부 국립수산과학원(원장 서장우)은 참돔의 유전체 연구를 통해 어류의 성장 속도를 조절하는 유전자 정보 발굴에 성공했다고 밝혔다.

국립수산과학원은 해양수산부 포스트게놈 다부처유전체사업의 일환으로 지난 2018년 세계 최초로 참돔 표준유전체를 완성했고, 참돔 품종 개량 연구에 유전체 정보를 활용하기 위한 후속 연구를 수행했다.

유전체 해독 기술의 발전으로 “유전체 선발(Genomic selection)”이라는 새로운 육종 방법을 수산양식 분야에도 적용할 수 있게 됐다. 이는 시간이 오래 걸리는 전통선발육종의 단점을 개선하여 짧은 기간 내에 목적하는 품종 개량 효과를 얻을 수 있다.

국립수산과학원은 육종기술이 적용되지 않은 자연산 참돔과 수십 년간 선발 육종되어 온 양식산 참돔 집단의 유전체 정보를 차세대 염기서열 분석방법으로 생산한 후, 집단 간 염기서열을 비교 분석해 중요한 차이를 보이는 유전정보를 확인했다.

다양한 생물통계학적 분석을 통하여 세포의 분열과 성장 조절에 관여하는 유전자 정보를 확보했으며, 그 연구 결과를 Nature 자매지인 Scientific Reports에 게재했다.

※ 세포분열 및 성장 조절 연관유전자 예:

  ① PELO 유전자: 세포 분열과 관련된 PI3K/AKT 경로를 조절하며, 해당 유전자를 제거 하였을 때 세포 분열이 저해됨.

  ② KIF22 유전자: KIF22 유전자의 발현양이 줄어들면 발달 장애가 일어나서 비정상적으로 뇌가 작고 지느러미가 구부러짐.

이번 연구로 유전체 정보를 참돔 육종 연구에 활용할 수 있게 되어 우수한 참돔 품종을 조기 선발하고 참돔 품종 개량 기간을 단축할 수 있게 됐다.

서장우 국립수산과학원장은 “포스트게놈 다부처유전체 사업으로 도출된 유전체 정보를 유전체 선발 육종 혹은 유전자 편집 기술과 같은 첨단 육종기술 개발에 활용한다면 단기간 내에 속성장 또는 내병성 양식품종을 개발해 양식산업 안정화에 기여할 것으로 기대된다” 라고 했다.