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애기장대 Arabidopsis |
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| 학명: Arabidopsis thaliana | ||
| 분류 | ||
| <colbgcolor=#d7ffce,#0f4a02> 계 | 식물계(Plantae) | |
| 분류군 | 관다발식물군(Tracheophytes} | |
| 속씨식물군(Angiosperms) | ||
| 쌍떡잎식물군(Eudicots) | ||
| 장미군(Rosids) | ||
| 목 | 십자화목(Brassicales) | |
| 과 | 배추과(Brassicaceae) | |
| 속 | 애기장대속(Arabidopsis) | |
| 종 | 애기장대(A. thaliana) | |
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1. 개요
조그만 개화식물로서 현대 식물학에서 모델 생물로 널리 사용되었다. 애기장대는 Brassicaceae과에 속하며 근친종으로는 배추같은 것을 들 수 있다. 학명은 Arabidopsis thaliana. 애기장대는 농업적인 중요성은 그다지 가지고 있지 않은 잡초지만 유전학과 분자생물학적 연구에 매우 중요한 식물이다.2. 특징
- 게놈 크기가 작다(120-130MB). 2000년 12월에 전체 염기서열이 완전히 해독되었다(AGI). 그리고 그 작은 게놈 안에서도 실제로 발현되는 유전자의 비율이 많다.[1]
- 다섯개 염색체 모두의 유전학적, 물리적 지도에 대한 많은 정보가 있다.(MapViewer).
- 생활사가 짧다(파종에서부터 약 6주면 종자를 얻을 수 있다).
- 한 식물에서 거의 1500개의 종자를 받을 수 있다.[2]
-
식물의 크기가 작아서 제한된 공간에서 많은 식물을 비교적 쉽게 키울 수 있다.
그리고 귀엽다 - 아그로박테리움을 이용한 효율적인 형질전환이 가능하다(Stock Centers).[3][4]
- 전세계적인 연구 네트워크가 형성되어 있다.
- 자가수분이 가능해 심어놓고 물만 먹이고 키우다 보면 종자가 알아서 생긴다.[5]
- 이러한 장점 때문에 애기장대는 개화식물의 세포, 분자생물학적 연구를 위한 모델 식물로 이용되고 있었으나 연구결과 이 애기장대라는 식물은 평범하지 않은 특이 케이스의 식물이라[6] 다른식물을 대변할 단일 모델 식물로는 적합하지 않음이 밝혀졌다.[7]
3. 여담
[1]
진핵생물은 DNA 안에
인트론과
엑손이라고 하는 부분이 있어서, 전사 후 mRNA가 핵을 나가기 전에 인트론을 자르고 나간다. 종이 한 장에 빼곡히 써 놓은 글이 있다면 엑손이라는 본문 사이에 인트론이라는 암호문을 넣어둔 셈. 즉, 실제로 발현되는 유전자의 비율이 많다는 건 종이 한 장의 글 안에 본문이 암호문보다 많다는 얘기이다.
[2]
무슨 얘기인지 감이 안 온다면 해바라기꽃 한 송이에서 해바라기씨 1500개가 나온다고 생각해보자.
[3]
Agrobacterium tumefaciens. 근두암종병을 일으키는 균인데 자기 DNA를 식물 유전자에 끼워넣는다. 이 점을 이용해 형질전환을 하는 것.
[4]
요즘은 이렇게 형질전환 한 애기장대에 대해서 '몇 번 염색체 무슨 유전자에 어떻게 형질전환이 됐는가'에 대한 정보도 많고, 이런 애기장대들을 전문적으로 만들어 주는 실험실도 있다.
[5]
다만 장점으로만 보기에는 조금 애매한 면이 있다. 애기장대는 꽃봉오리에서 꽃이 개화하는 과정상 암술/수술이 같이 발달하면서 수분을 하기 때문에 완전히 개화한 애기장대는 이미 수분을 끝낸 상태다. 그래서 다른 돌연변이와 교배를 해야 할 때는 타이밍을 놓치면 교배 자체가 안된다.
[6]
다른 식물에는 다 있는 검열 유전자가 없어 다른 식물에도 이 유전자가 필요없을 것이라고 여겨왔었고 그 결과 다세포성장에 관한 연구결과는 틀린 게 되었다.
[7]
하지만 여전히 특이 케이스로서의 모델으로는 훌륭하고 이에 교훈을 얻어 현대 과학실험의 대부분은 모델을 두가지 이상 가지고 하게 되었다. 식물학에서 애기장대와 함께 자주 사용하는 모델 식물은 바로
벼.