안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.
식물도 위급 상황에서는 서로 의사소통을 한다고 합니다. 미국 위스콘신-매디슨 대학의 식물학자 사이먼 길로이(Simon Gilroy)와 토요타 마사츠구(Masatsugu Toyota) 박사가 이끄는 연구팀은 지난달 14일 과학저널 '사이언스'에 게재한 논문에서 위기에
처한 식물이 서로 신호를 주고 받는다는 사실을 밝혀냈습니다.
애기장대의 잎을 가위로 자르거나 애벌레가 갉아 먹게 한 후 칼슘이온의 움직임을 측정했습니다. 결과는 놀라웠습니다 애기장대의 잎이 먹히거나 잘려나간 후 몇 초 지나지 않아 센서에 빛이 들어와 곧 주변으로 옮겨지고 다른 잎들로 퍼져나가는
것이 확인된 것입니다. 특정 부분의 칼슘이온이 극히 짧은 시간에 먼거리를 이동한 것입니다.
연구팀은 또 칼슘이온을 활성화시킨 물질은 글루타민산염이라는 사실도 밝혀냈습니다. 글루타민산염은 아미노산의 일종으로
애벌레가 잎을 갉아 먹는 등 적의 공격 이후 세포 외부에 분비되는 물질입니다.
세포 외부에 있던 글루타민산염은 세포막에 있는 글루타민산염 유사 수용체(GLR, glutamate-like receptor)와 결합, 그로 인해 칼슘이온 통로가 열리면서 칼슘이온이 세포 내로 쏟아지는 것입니다. 연구팀이 글루타민산염 유사 수용체를 발현시키는 유전자
를 없앤 애기장대에서는 칼슘 신호가 매우 약하게 나타나 칼슘이온을 활성화시킨 물질이 글루타민산염이라는 사실을 확인한 것입니다.