‘파란장미’처럼 원래 자연에 없는 식물을 새롭게 탄생시키는 연구 분야를 ‘식물 분자 생체 디자인’(Plant Molecular Biodesign)이라 한다.
식물을 디자인하려면 크게 모양과 색깔 두 가지를 바꿀 수 있어야 한다. 동아대 분자생명공학부 김경태 교수팀은 애기장대 연구를 통해 ‘ROT3’ 유전자가 잎의 길이에, ‘AN’ 유전자는 잎의 폭에 영향을 미친다는 사실을 알아냈다.
잎의 좌우를 대칭되게 하는 유전자, 윗면과 아랫면을 다르게 하는 유전자 등을 찾아 원하는 대로 조절할 수 있게 되면, 식물의 모양은 얼마든지 바꿀 수 있을 것으로 보인다. 실제로 이스라엘의 한 연구팀은 잎의 좌우대칭에 관여하는 유전자를 조작해 토마토의 잎을 파슬리 잎처럼 만드는 데 성공했다.
식물의 색을 디자인하는 연구는 화훼 분야에서 특히 많이 이뤄지고 있다. 대표적인 것이 육종학자들의 오랜 꿈인 파란장미다. 장미에는 ‘DHK’라는 물질을 파란색 색소인 델피니딘으로 바꿔주는 유전자, 즉 ‘블루 진’(Blue gene)이 전혀 없다. 그러나 호주 플로리진 연구팀은 페튜니아와 제비꽃과의 풀 팬지 등에서 블루 진을 추출해 장미에 적용해 왔으며, 이르면 올해 안에 이 파란장미를 시판할 예정이다. 파란장미 다음 목표는 ‘검은 장미’라고 한다.
앞으로 식물 디자인 분야가 더욱 발달하면, 모자 모양의 잎을 만들어 쓰고 다니거나 여름철 하루 입을 시원한 잎 셔츠를 만들고, 하트 모양의 꽃잎을 가진 장미로 사랑을 고백하는 것도 가능해 질 것이다.
<제공:한국과학기술정보연구원>